بررسی اثر نسبت منظری کانال و غلظت پلیمر peo روی جدایش ذرات زیستی 100 تا 1000 نانومتری با استفاده از خواص ویسکوالاستیک جریان در میکروکانال

امروزه شناخت زودهنگام بیماری های شایعی از جمله سرطان نقش مهمی در جلوگیری از پیش‌رفت بیماری ایفا می کند. از میان روش های مختلفی که برای پایش خون در سال های اخیر ابداع شده روش های مبتنی بر به کارگیری جریان در مقیاس میکرو مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. جداسازی نانوذرات زیستی در تشخیص، درمان و مراقبت در حوزه ی پزشکی بسیار پرکاربرد است. تحقیقات اخیر در مورد حامل های خارج سلولی در اندازه ی نانو در پزشکی مورد توجه است. نانوذرات زیستی مانند انواع ویروس ها، dna، پروتئین ها و اگزوزوم ها حاوی اطلاعات قابل توجهی بوده که می توانند به تشخیص و درمان بیماری‌هایی از قبیل سرطان کمک کنند. یکی از روش های کاربردی و موثر در جدایش نانوذرات استفاده از سیال ویسکوالاستیک است که پیچیدگی های سایر روش ها را ندارد. بر خلاف میکروذرات، فراوانی مطالعات در حوزه‌ی نانوذرات زیستی اندک است. از آن‌جا که تحقیقات قبلی در حوزه‌ی جدایش نانوذرات فاقد اطلاعات جامع عددی در مورد اثر نسبت منظری و غلظت پلیمر بوده، در این مقاله جریان سیال ویسکوالاستیک به همراه فیزیک ذرات به طور عددی با نرم افزار کامسول مدل سازی شده است. پارامترهای موثر نسبت منظری 1، 1.5 و 2 و غلظت پلیمر 0.05، 0.15 و 0.25 درصد در جداسازی ذرات 100 تا 1000 نانومتری بررسی شده است. جداسازی ذرات 300 و 500 نانومتر در غلظت 0.05 درصد و کانال با نسبت منظری 1 و 1.5 از سایر ذرات حاصل شده است. جداسازی ذره‌ی 100 نانومتری اگزوزوم، از سایر ذرات در نسبت منظری 2 و غلظت پلیمر 0.05 درصد به عنوان بهترین انتخاب، به خوبی امکان پذیر است.

investigation of channel aspect ratio and peo polymer concentration effect on separation of bio particle in 100 nm up to 1000 nm using viscoelastic fluid in micro channel

early recognition of common diseases, including cancer, plays an essential role in preventing the progression of the disease. among the various methods that have been invented for blood monitoring in recent years, the methods based on the use of micro-scale flow have received special attention. isolation of biological nanoparticles is widely used in diagnosis, treatment and care in the field of medicine. recent research on nano-sized extracellular carriers is of interest in the field of medicine. biological nanoparticles such as viruses, dna, proteins and exosomes contain significant information that can help diagnose and treat diseases such as cancer. one of the practical and effective methods for separating nanoparticles is the use of viscoelastic fluid, which does not have the complications of other methods. unlike microparticles, the number of studies in the field of bio nanoparticles is low. since previous research in the field of nanoparticle separation lacks comprehensive numerical information about the effect of aspect ratio and polymer concentration, in this article, the viscoelastic fluid flow along with particle physics has been numerically simulated with comsol multiphysics software. the effective parameters including aspect ratio 1, 1.5 and 2 and polymer concentration 0.05%, 0.15% and 0.25% have been investigated in the separation of 1000 up to 100 nm particles. separation of 300 and 500 nm particles at a concentration of 0.05% and the channel with an aspect ratio 1 and 1.5 has been obtained from the other particles. it is possible to separate the particle 100 nm as exosome particle from the other particles at an aspect ratio 2 and a polymer concentration of 0.05% as the best choice.