شبیه سازی شعاع تماس و عمق نفوذ در منیپولیشن نانو ذرات زیستی با تیرک های مختلف و با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی

امروزه جابه جایی یا منیپولیشن نانوذرات در فناوری نانو مطرح می باشد زیرا می توان با جابه جایی نانوذرات ساختاری متفاوت از آنچه در حال حاضر در دسترس می باشد را به دست آورد. لذا از پروب میکروسکوپ نیروی اتمی به عنوان منیپولاتور استفاده می شود و نانوذرات بر روی سطح جابه جا شده و به نقطه مطلوب رسانده می شوند. در این مقاله از مدل تماسی JKR در میزان چسبندگی ذره با سطح و پروب استفاده شده است، بنابرین تاخیری در زمان شروع به حرکت نانو ذره ایجاد می شود و در طی این مدت نانوذره زیستی دچار دفرمگی می شود و در نهایت نیروی وارده از طرف پروب بر نیروی چسبندگی غلبه می کند و منیپولیشن انجام می گیرد. اگر نیروی وارده کم باشد، به طوری که نتواند بر نیروی اصطکاک ایستایی و چسبندگی غلبه کند، نانوذره حرکتی نخواهد داشت و اگر بیش از حد باشد باعث تغییر شکل ذره می شود. در منیپولیشن نانوذرات با میکروسکوپ نیروی اتمی، به منظور جلوگیری از آسیب به نانو ذره زیستی ناشی از دفرمگی، محاسبه و مدل سازی تغییر شکل وارده با توجه به گذشت زمان امری ضروری می باشد. در این پژوهش با استفاده از سه تیرک مستطیلی، خنجری و v شکل، شعاع تماس و عمق نفوذ نانو ذرات زیستی شامل باکتری، دی ان ای، مخمر و پلاکت در نرم افزار متلب شبیه سازی شد و نتایج نشان داده شد که در منیپولیشن نانو ذرات با استفاده از تیرک خنجری کمترین تغییر شکل ایجاد می شود و می توان با کمترین نیرو و دفرمگی، نانوذرات را بدون اینکه آسیبی وارد شود جابه جا کرد.

کلیدواژه ها:

منیپولیشن ، میکروسکوپ نیروی اتمی ، پروب ، تیرک ، نانو ذرات زیست محیطی ، تغییر شکل نانو ذره ، نیرو بحرانی