کانال های میکروفلوئیدیک
به این مطلب امتیاز دهید!

کانال های میکروفلوئیدیک در مشاوره انجام پایان نامه فیزیک – مشاوره انجام پایان نامه شیمی – مشاوره انجام پایان نامه زیست شناسی و مشاوره انجام پایان نامه مکانیک

کانال های میکروفلوئیدیک در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد.

میکروفلوئیدیک رفتار مایعات در داخل کانال‌ها یا سایر محدود کننده‌ها از ابعاد میکرون را توصیف می‌کند که معمولا این ابعاد از حدود 10 میکرون تا چند صد میکرون است. آزمایشگاه روی تراشه  موضوع و زمینه اصلی بود که باعث پیشرفت قابل توجه کانال های میکروفلوئیدیک شد. در واقع پیشرفت در فرآیند کوچک سازی آزمایشگاه بود، بطوری که همه فرآیندهای آزمایشگاهی بر روی یک تراشه جمع می‌گردد و این تراشه قادر است واکنش‌های شیمیایی با مقادیر خیلی کم از واکنش دهنده‌ها و با بهره بالا و موازی سازی زیاد ایجاد کند. بخش یزرگی از کاربردهای کانال های  میکروفلوئیدیک در بخش آنالیز و غربالگری و جداسازی شیمیایی است و ترم “سیستم‌های آنالیز میکروبی” بطور گسترده بجای “آزمایشگاه بر روی تراشه” استفاده می‎‌شود. در سالهای اخیر سیستم‌های کانال های میکروفلوییدیک در زمینه های تحقیقاتی میان رشته ای زیادی وارد شده است و بنوعی در اکثر زمینه‌ های علمی علوم نوین کاربرد دارد. زمینه هایی مانند فیزیک، شیمی، بیولوژی، مهندسی و پزشکی.

کانال های میکروفلوئیدیک - مشاورتز

کانال های میکروفلوئیدیک – مشاورتز

می‌توان گفت پیشرفته‌ترین کاربرد صنعت کانال های میکروفلوئیدیک بیشتر به استفاده از آنها در شرایط غربالگری (مانندpH  ، قدرت و ترکیب یونی، حلال‌ها و غلظت) برای کریستال کردن پروتئین‌ها برمی گردد. این روش‌ها پتانسیلی برای کشف تعداد زیادی از شرایط، برای جدا کردن هسته و رشد بلورها، و برای به حداقل رساندن آسیب به کریستال توسط یک بار آماده سازی آنها در هنگام تشکیل، ارائه داده اند. کاربردهای دیگری این صنعت عبارتند از: جداسازی به همراه طیف سنجی جرمی، غربالگری با توان عملیاتی بالا در توسعه دارو، زیست آنالیزها، ارزیابی ودستکاری نمونه‌های شامل تنها یک سلول و یا یک تک مولکول، و سنتز ترکیبات آلی نشان شده برای توموگرافی گسیل پوزیترون(PET). دستکاری جریان‌های چند فازی قدرت دیگر سیستم‌های میکروسیالی است. آنها قادر به تولید و دستکاری حباب‌های monodisperse و یا قطرات پراکنده یک فاز گاز یا مایع در جریان مایع مداوم هستند؛ این پراکندگی مسیرهای جدیدی در تولید ذرات پلیمر، امولسیون و اسفنج را نشان می‌دهد. قطرات نیز می‌توانند به عنوان اجزایی که در آن واکنش‌های آلی سریع مطالعه می‌شود، مورد استفاده قرار گیرند. سیالات درمیکروکانال‌ها اساس سیستم‌های نوری جدید را تشکیل می‌دهند. طیف وسیعی از این سیستم‌ها، ازموج‌برهای متشکل از یک مایع با ضریب شکست بالا که به صورت خطی بین دو جریان با ضریب شکست کم جریان می‌یابند، تا کاربردهای مایعات در لنزها و آینه‌های براگ بر اساس کانال های میکروفلوئیدیک ‌ها هستند.

در حال حاضر، بسیاری از تحقیقات اکتشافی در ساخت سیستم‌های کانال های میکروفلوئیدیک از یک پلیمر – مانند پلی دی متیل سیلوکسان (Polydimethylsiloxane) یا  PDMS- استفاده می‌شود که خواصشان کاملاً متفاوت از سیلیکون است. PDMS یک الاستومر نرم و شفاف از نظر نوری است. اين ماده مزايای فراوانی برای کاربرد در مصارف زيستی دارد. از جمله اينکه شفافیت آن امکان بررسی به وسیله میکروسکوپ نوری و فرابنفش را فراهم می‌آورد. در برابر گازهايی همانند O2, CO2 و  N2 نفوذپذير است که اين خصوصیت برای بررسی سلول‌های پستانداران در اين سیستم کاملاً ضروری است. غیرسمی و قابل اتوکلاو است. خواص سطحی اين ماده را می توان بر اساس نوع کاربرد تراشه تغییر داد.

برای توصیف سیستمهای میکروفلوییدیکی ما باید مشخصه های اصلی و مولفه های بنیادی جریان سیال در کانال های میکرونی را توصیف کنیم. در همین راستا باید مولفه­های مانند تنش، تنش برشی، جریان آرام و آشفته، ویسکوزیته، عدد رینولدز، عدد اریکسون، عدد پکله و مابقی کمیت‌های بی بعدی سیالی در این کانال‌ها مورد بررسی قرار گیرند.

برای شبیه سازی نحوه حرکت سیالات در داخل این کانال‌ها و همچنین اندرکنش نور با این سیالات ما می‌توانیم از نرم افزار comsol استفاده کنیم. علاوه بر این نرم زبان‌های برنامه نویسی مانند matlab ، python و fortran نیز برای این کار مناسب هستند.

امیدواریم خواندن این مقاله مفید برای مشاوره انجام پایان نامه فیزیک و شیمی باشد، در صورتیکه تمایل به سفارش مشاوره انجام پایان نامه کانال های میکروفلوئیدیک دارید، با تکمیل فرم زیر تیم مشاورتز در خدمت شما متقاضی گرامی می باشد.

 

این محتوا می تواند برای سرچ های زیر مفید باشد

کانال های میکروفلوئیدیک ، میکروفلوئیدیک ، کاربرد کانال های میکروفلوئیدیک ، شبیه سازی کانال های میکروفلوئیدیک