بررسی و اندازه گیری ویژگی های الکتریکی تک سلول با استفاده از شبیه سازی تراشه میکروسیالی ترکیبی از روشهای ifc و eis بر روی دو نوع سلول سرطانی

بررسی ویژگی های سلول خاص از یک مخلوط چندگانه یک مرحله مهم در بسیاری ازتحقیقات است. روش های سنتی معمولاً به حجم نمونه زیاد و فرآیند آماده سازی پیچیده ای نیاز دارند که ممکن است خاصیت سلول را در طی فرآیند مرتب سازی تغییر دهد. در این مقاله شبیه سازی مربوط به یک پلت فرم میکروسیالی ترکیبی موجود را برای اندازه گیری امپدانس الکتریکی به کاربرده ایم که عملکردی با دقت تک سلولی دارد. به طوریکه برای تجزیه و تحلیل خصوصیات الکتریکی سلولها از طیف سنجی امپدانس الکتریکی استفاده می شود و از زیرنظرگرفتن تغییرات امپدانس بر اساس تغییر در مقدار خازن بین الکترودها برای شمارش سلولها استفاده می شود. سلول های مورد بررسی در این کار دو سلول سرطانی hela مربوط به سرطان دهانه رحم و mcf7 مربوط به سرطان سینه است. از روش eis برای اندازه گیری ویژگی های الکتریکی سلول استفاده شده است که در آن حالت های مختلفی از جمله تاثیر تغییرات ناشی از محیطی که سلول در آن قرار دارد و همین طور ابعاد و جنس الکترودها بررسی شده است که نشان می دهد ابعاد و جنس الکترود در اندازه ظرفیت خازن و امپدانس بین دو الکترود تاثیر گذار است. روش شبیه سازی به شیوه ی اجزاء محدود بوده و در نهایت در حوزه فرکانس نمودار های اندازه و فاز امپدانس بدست آمده تحلیل شده است.

study and characterisation of two types of isolated cells using simulation of combination of eis and ifc methods in a microfluidic chip

separating specific cell phenotypes from a heterotypic mixture is a critical step in many research projects. traditional methods usually require a large sample volume and a complex preparation process that may alter cell property during the sorting process. in this paper, we simulate a hybrid microfluidic platform to measure electrical impedance with single-cell resolution. electrical impedance spectroscopy (eis) is used to analyze cells electrical properties and monitor impedance changes based on changes in the amount of capacitor between the electrodes. the cells studied in this work are two cancer cells hela related to cervical cancer and mcf7 related to breast cancer. eis has been used to measure electrical properties of the cells in which various modes, including the effect of changes due to the environment in which the cell is located as well as the dimensions and material of the electrodes, have been investigated, which determine the dimensions and material of the electrode. it affects the capacitance size and impedance between the two electrodes. this simulation is carried out using finite element method and successfully analyzed frequency domain of the impedance for different cell lines.