中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING
2015年
1期
17-23
,共7页
韦卫中%曹全梁%冯洋%韩小涛
韋衛中%曹全樑%馮洋%韓小濤
위위중%조전량%풍양%한소도
磁泳分离%微流控%分离效率%磁性微粒
磁泳分離%微流控%分離效率%磁性微粒
자영분리%미류공%분리효솔%자성미립
magnetophoretic separation%microfluidics%separation efficiency%magnetic particles
通过磁场力诱导微/纳米微粒定向移动实现分离的磁泳分离技术在生化分离及检测等领域得到了广泛关注,其在微流控系统中的应用及微尺度下的分离特性成为目前研究的热点.基于磁泳分离系统中磁性微粒的受力和运动方程,建立梯度磁场和流场共同作用下磁性微粒的二维动力学数值模型,对不同流速条件和管道结构下微管道内单/双磁性微粒的动力学特性和分离行为进行数值研究.研究表明:T型管道内不同流层的宽度可由入口流速比来调控,当流速比从1增加至6时,磁性微粒所在的流层宽度从100 μm减小为53μm,大大降低不同微粒间的初始间距,可有效提高微粒群间的分离识别度;当不同粒子群间完全分离后,在微管道出口处引入扩张通道,可将微粒群间的分离间距从5.4 μm提高至26.8 μm.在此基础上,实现粒径2和3 μm磁性微粒的有效分离.研究结果对于提高磁泳分离效率和优化微流控系统具有理论指导意义.
通過磁場力誘導微/納米微粒定嚮移動實現分離的磁泳分離技術在生化分離及檢測等領域得到瞭廣汎關註,其在微流控繫統中的應用及微呎度下的分離特性成為目前研究的熱點.基于磁泳分離繫統中磁性微粒的受力和運動方程,建立梯度磁場和流場共同作用下磁性微粒的二維動力學數值模型,對不同流速條件和管道結構下微管道內單/雙磁性微粒的動力學特性和分離行為進行數值研究.研究錶明:T型管道內不同流層的寬度可由入口流速比來調控,噹流速比從1增加至6時,磁性微粒所在的流層寬度從100 μm減小為53μm,大大降低不同微粒間的初始間距,可有效提高微粒群間的分離識彆度;噹不同粒子群間完全分離後,在微管道齣口處引入擴張通道,可將微粒群間的分離間距從5.4 μm提高至26.8 μm.在此基礎上,實現粒徑2和3 μm磁性微粒的有效分離.研究結果對于提高磁泳分離效率和優化微流控繫統具有理論指導意義.
통과자장력유도미/납미미립정향이동실현분리적자영분리기술재생화분리급검측등영역득도료엄범관주,기재미류공계통중적응용급미척도하적분리특성성위목전연구적열점.기우자영분리계통중자성미립적수력화운동방정,건립제도자장화류장공동작용하자성미립적이유동역학수치모형,대불동류속조건화관도결구하미관도내단/쌍자성미립적동역학특성화분리행위진행수치연구.연구표명:T형관도내불동류층적관도가유입구류속비래조공,당류속비종1증가지6시,자성미립소재적류층관도종100 μm감소위53μm,대대강저불동미립간적초시간거,가유효제고미립군간적분리식별도;당불동입자군간완전분리후,재미관도출구처인입확장통도,가장미립군간적분리간거종5.4 μm제고지26.8 μm.재차기출상,실현립경2화3 μm자성미립적유효분리.연구결과대우제고자영분리효솔화우화미류공계통구유이론지도의의.
