بررسی طیف امپدانسی میکرو ذرات پلی استایرن در یک کانال میکروفلوییدیکی

در سالیان اخیر تشخیص ذرات منفرد در سیستم های امپدانسی به علت عدم نیاز به برچسب گذاری و ارزان بودن آنها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مدل سازی سیستم های الکتریکی در کانال های میکروفلوییدیک نیز از این جهت که امکان تحقق آنها در سیستم های واقعی را بررسی می کند، بسیار حایز اهمیت است. از طرفی، شبیه سازی طیف سنجی سیستم های میکروامپدانس سایتومتری این امکان را می دهد که محدوده فرکانسی مناسب تست عملی به دست بیاید و به کمک اطلاعات به دست آمده، مدارات حذف نویز طراحی شود. با توجه به اهمیت ذکر شده،در این مقاله برای اولین بار، طیف سنجی سه گروه از میکروذرات پلی استایرن در محدوده فرکانسی 2 کیلوهرتز تا 10 کیلوهرتز بررسی شد. از جمله کاربردهای این ذرات 1، 5 و 15 میکرونی، استفاده به عنوان ذرات مبنا است که صحت عملکرد سیستم میکروفلوییدیک امپدانسی را تایید می کند. در این پژوهش میکروکانال با عرض 50 میکرومتر و طول200 میکرومتر، پهنای الکترود 15 میکرومتر و ساختار الکترودهای متقابل به صورت تفاضلی مورد استفاده قرار گرفت. از داده های خروجی این نتیجه به دست آمد که در این محدوده فرکانسی امکان تمایز ذرات وجود دارد، ولی با افزایش فرکانس امکان تمایز بین این سه ذره با استفاده از سیستم تشخیص امپدانسی دشوارتر می شود. ضمنا ذرات 15، 5 و در نهایت 1 میکرونی خروجی بزرگتری را دارند که درنتیجه به ترتیب می توانند آسان تر تشخیص داده شوند. علت به این صورت بیان شد که هر چه ذره حجم بیشتری از فضای بین الکترود را اشغال کند و در نتیجه هر چه نسبت حجم ذره به حجم فضای بین الکترود بیشتر باشد اختلاف امپدانس در حضور ذره و عدم حضور آن بیشتر است.

Keywords:

سنسور زیستی , ذرات پلی استایرن , میکروفلوییدیک , میکروالکترود , کامسول , طیف سنجی امپدانسی