جداسازی میکرو و نانو ذرات با استفاده از روش القای بار الکتروسینتیک در یک کانال مستطیلی

اگزوزوم‌ها عامل اصلی سرطان هستند و جدا کردن آنها از خون می‌تواند در تشخیص بیماری موثر باشد. ابعاد اگزوزوم‌ها بسیار کوچک است بنابر این جدا کردن آنها کار بسیار حساسی است. در گذشته بیشتر از سانتریفیوژهای دور بالا برای این کار استفاده می شد اما عیب این روش آن بود که سرعت بالای این سانترفیوژها باعث از بین رفتن و تغییر شکل اگزوزوم می‌شدند، همچنین تجهیزات استفاده شده بسیار گران قیمت بودند. یکی از محبوب ترین روش‌ها که اخیراً برای جدایش ذرات ریز مقیاس استفاده می‌شود و به نسبت روش ارزان‌تر و ساده‌تری محسوب می‌شود، القای بار الکترو سینتیک است. مقاله حاضر به بررسی جداسازی ذرات با استفاده از جریان مستقیم و روش القای بار الکترو سینتیک پرداخته است و بازه ذرات جدا شده بین µm1 تا nm10 است. زمانی که کانال تحت تاثیر میدان الکتریکی قرار می گیرد، گردابه‌هایی در اطراف آن تشکیل می شود که از این گردابه‌ها برای به دام انداختن  ذرات و جدا کردن آنها از سیال استفاده شده است. نتایج نشان داده‌اند که ذرات با بازده 100% از سیال جدا شده اند، همچنین در این مطالعه مدلی برای جدا سازی هم زمان ذرات µm5 و nm100 از یکدیگر با بازده 100% ارائه شده است. مدل ارائه شده در این مطالعه یک کانال مستطیلی است که در داخل آن یک مانع مستطیلی تعبیه شده و در نرم افزار المان محدود comsol شبیه سازی شده است.

separation of micro and nano particles using induced charge electro kinetic (icek) method in a rectangular channel

exosomes are the main cause of cancer so separating them from blood can be effective in the diagnosis and management of diseases. the dimensions of the exosomes are very small, so separating them is very challenging. ultracentrifugation is generally used tomanipulate exosomes. the very high spin of centrifuges eliminates the exosomes and also it is expensive and requirement of specialized equipment. one of the most popular recent methods is using induce charge electrokinetic phenomena. the present study investigated the separation of biological particles (exosome) based on induce charge electrokinetice (icek) methods using direct current (dc). the particle size range is between 1μm to 10nm. problem geometry is a rectangular channel with a metal rectangularobstacle inside it. the results have shown that the strength of these vortices is large enough to trap the particles. in this study, a model for simultaneous separation of 5μm and 100 nm particles from each other with 100% efficiency is presented. the modelpresented in this study is a rectangular channel which has a rectangular barrier and simulated in the comsol limited element software.