جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد اقای فرشید غفاری با عنوان :تحلیل عددی اثر هندسه پستها و پارامترهای جریان بر راندمان جداسازی ذرات در دستگاه دیالدی
دستگاه های میکروفلوئیدی به دلیل حساسیت قابل توجه و کارایی عملیاتی، حداقل مصرف مواد، مقرون به صرفه بودن و قابلیت حمل، کاربردهای فراوانی در زمینههای مختلف از جمله بیوشیمی، زیست شناسی و پزشکی دارند. یکی از کاربردهای تحقیقاتی این تجهیزات جداسازی و سورتینگ ذرات است. در پزشکی نیزجداسازی سلولها از جریان سیال خون در تجهیزات میکرو فلوئیدیک اهمیت و کاربرد زیادی دارد. یکی از روشهایی که ذرات با اندازههای هیدرو دینامیکی متفاوت را از هم جدا میکند روش جابهجایی جانبی معین نام دارد. این روش یکی از بهترین روشهای غیر تهاجمی برای جداسازی سلولها به دلیل داشتن ماهیت کنشپذیری به شمار میرود. از سوی دیگر، پیشرفت فناوری میکروفلوئیدیکهای مبتنی بر پیشرانش مویینگی، این قابلیت را به ابزارهای میکروفلوئیدیک میدهد که بدون نیاز به منابع انرژی خارجی برای پمپاژ سیال، با حداقل هزینه و تجهیزات ساده، مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، ایده انتقال مایعات با استفاده از پیشرانش ترشوندگی، روشی مؤثر برای طراحی و راهاندازی سیستمهای میکروفلوئیدیک محسوب میشود. این روش به دلیل امکان ایجاد ابزارهای تشخیصی زیستپزشکی کمهزینه، مورد توجه و استقبال گسترده قرار گرفته است. يکي از چالشها اين است که سرعت سیال در ورودیهای کانال دیالدی[ Deterministic Lateral Displacement (DLD)] بايد يک حد مجاز داشته باشد تا ذرات يا سلولها سالم بمانند و دچار تغییر شکل الاستیک و يا مرگ نشوند. همچنین سرعت در هر سه ورودی دستگاه بايد به گونهای يکنواخت باشد که ذرات قبل از اقدام به جداسازی آنها در وسط باقي بمانند و پراکنده نشوند که تنظیم سرعت در هر سه ورودی دستگاه و همچنین يکنواخت کردن آنها کار دشواری بوده و لازم است که اين مشکل رفع شود. در اين پژوهش برای رفع چالش و مشکل نیاز به تنظیم سرعت جريانها در چند ورودی دستگاه از یک ورودی استفاده میگردد. در اين حالت از يک دیالدی در ابتدای کانال به منظور تغلیظ و متمرکز سازی ذرات در وسط کانال استفاده میشود و سپس با استفاده از يک دستگاه دیالدی ديگر در ادامه کانال ميتوان ذرات مورد نظر را از همديگر جدا کرد.
همچنین برای جلوگیری از برخورد ذرات به سطح پستها به جای پست دایرهای از پست مثلثی استفاده شده است و در ادامه کانال برای برطرف کرد معایب پستهای مثلثی، از پستهای ایرفویلی استفاده شده است.
همچنین در ادامه به تحلیل عددی اثر هندسه پستها و پارامترهای جریان بر راندمان جداسازی ذرات در دستگاه دیالدی پرداخه شده است تا بتوان راهی برای افزایش راندمان جداسازی ذرات و در حین بالا نگه داشتن راندمان جداسازی ذرات، جلوگیری از برخورد ذرات به سطح پستها و تغییر خواص ذرات بر اثر برخورد به سطح پست پیدا کرد.
کلمات کلیدی: میکروفلوئیدیک، جابهجایی جانبی معین، مویینگی، ترشوندگی
