为了提高血液分离的质量,将四种分离机制整合到微通道 络中:
(1). CD旋转引起的离心力;
(2). CD旋转引起的科氏力;
(3). 弯曲通道的曲率引起的离心力
(4). Zweifach-Fung effect;
其中,Zweifach-Fung现象起着较小的作用,因为它仅影响分叉微通道分叉点的血细胞;
Zweifach-Fung effect 的原理如下:
在人体血液循环中,当红细胞流经毛细血管的分支区域时,它们更趋向于流入流
速相对较大的支管道,只有少部分的细胞流入流速相对较低的支管道,如下图所示,这个现象最先由 Zweifach 等人发现,因而被称为“Zweifach–Fung 效应”。红细胞在血管中分支点处的运动方向是由该处分支管道中流速的比率决定的,两分支管道中速率的差异导致了在细胞两侧剪切力的差异,在流速较大的一侧,剪切力较大,因而在细胞表面形成一个力矩,将细胞带入流速较大的流道中。
分离原理:
微通道 络如图1(A)所示。在旋转微通道 络中,有三种力决定流体的流向,分别为由CD旋转引起的离心力
其中,
r 为旋转中心到感兴趣点的距离;
ρ 是所研究的血液成分的密度;
μ 为流体的速度;
ω 为CD旋转速度(单位:rad/s);
R 为弯曲微通道的曲率半径;
在入液口和弯曲微通道之间的主通道中,科氏力
离心力
参考文献
[1]. Zhang J, Guo Q, Liu M, et al. A lab-on-CD prototype for high-speed blood separation[J]. Journal of micromechanics and microengineering, 2008, 18(12): 125025.
[2]. 肖丽君. 基于微流控的细胞分离芯片的研究[J].硕士学位论文,2019.
(1). 基于液滴技术的单细胞微流控PCR技术
(2). 基于微泵微阀技术相关的单细胞微流控PCR
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