طرّاحی و شبیه سازی یک mems device برای جدا سازی ذرات بیولوژیکی

یکی از روشهای رایج برای جداسازی ریز ذرات استفاده از نیروی dielectrophoresis می باشد.تفاوت در ضرایب دی الکتریک و رسانایی ذرات مختلف و محیط سوسپانسیون در فرکانس های مختلف مبنای این نوع جداسازی قرار می گیرد . بدین منظور ساختارهای مختلفی برای ایجاد میدان الکتریکی اعمالی موثر در جداسازی توسط محققان ارائه شده است. در این پایان نامه ساختار کانالی معرفی شده است که میدان الکتریکی مورد نظر برای هدایت سلولها با بهره گیری از تغییر ولتاژهای اعمالی به الکترودهای موازی اعمال می شود نتایج شبیه سازی انجام شده نشان می دهند ویژگی منحصر بفرد طرح ارائه شده معرفی کانالی است که در همه ی نقاط آن نیروی dep تقریبا یکنواختی بر ذرات معلق اعمال می شود. یعنی کانال به گونه ای طراحی شده است که گرادیان مربع میدان به صورت تقریبا یکنواخت در عرض کانال پخش شود. بدیهی است راندمان جداسازی در این حالت به بیشترین مقدار ممکن خواهد رسید و موقعیت ذرات در کانال تاثیری در روند کار نخواهد داشت. از سوی دیگر با توجه به اینکه ذرات مختلف در این کانال به دو سوی آن هدایت می شوند این ساختار قابلیت جداسازی کامل ذرات و هدایت آنها به دو کانال مجزا در یک مرحله و به صورت پیوسته را خواهد داشت. لازم به ذکر است که در اکثر طرح های مشابه که جداسازی بر اساس تفاوت علامت تابع classius-mossoti انجام می گیرد بعد از هدایت نمودن ذرات به قسمت های مشخص برای جداسازی کامل آنها باید پروسه های دیگری مانند شستشو با محلولهای دیگر یا استفاده از سیال اولیه با دبی بیشتر استفاده شود . ذرات نمونه برای جداسازی در این شبیه سازی ، ذرات latex با قطرهای 216nm و 557nm می باشند ..در پایان طرح پیشنهادی عملی برای ساخت این کانال بر اساس تکنولوژی mems نیز ارائه شده است.