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

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه کلگری، کلگری، کانادا

3 دانشجوی دکتری، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22041/ijbme.2023.2003001.1844
چکیده

امروزه شناخت زودهنگام بیماری­های شایعی از جمله سرطان نقش مهمی در جلوگیری از پیش‌رفت بیماری ایفا می­کند. از میان روش­های مختلفی که برای پایش خون در سال­های اخیر ابداع شده روش­های مبتنی بر به کارگیری جریان در مقیاس میکرو مورد توجه ویژه­ای قرار گرفته است. جداسازی نانوذرات زیستی در تشخیص، درمان و مراقبت­ در حوزه­ی پزشکی بسیار پرکاربرد است. تحقیقات اخیر در مورد حامل­های خارج سلولی در اندازه­ی نانو در پزشکی مورد توجه است. نانوذرات زیستی مانند انواع ویروس­ها، DNA، پروتئین­ها و اگزوزوم­ها حاوی اطلاعات قابل توجهی بوده که می­توانند به تشخیص و درمان بیماری‌هایی از قبیل سرطان کمک کنند. یکی از روش­های کاربردی و موثر در جدایش نانوذرات استفاده از سیال ویسکوالاستیک است که پیچیدگی­های سایر روش­ها 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 نرم­افزار کامسول مدل­سازی شده است. پارامترهای موثر نسبت منظری 1، 5/1 و 2 و غلظت پلیمر 05/0، 15/0 و 25/0 درصد در جداسازی ذرات 100 تا 1000 نانومتری بررسی شده است. جداسازی ذرات 300 و 500 نانومتر در غلظت 05/0 درصد و کانال با نسبت منظری 1 و 5/1 از سایر ذرات حاصل شده است. جداسازی ذره‌ی 100 نانومتری اگزوزوم، از سایر ذرات در نسبت منظری 2 و غلظت پلیمر 05/0 درصد به عنوان بهترین انتخاب، به ­خوبی امکان­پذیر است.