連続して調節可能なドロップレット分割は,静止波の音響流体を使用します

科学分野:

• マイクロ流体
• アコースティック操作
• バイオテクノロジー

背景:

• 単細胞分析や材料製造などの微流体応用には ドロップレット分裂が不可欠です
• 従来のドロップレット分割方法は,分割比とスループットの制御に制限があります.
• 既存の有効な方法はしばしば複雑で,遅い,または特定のドロップレットタイプに特異的です.

研究 の 目的:

• 音響場を用いたドロップレット分割のシンプルで効果的な方法を実証する.
• アコースティック・ドロップレット分裂の 根本的なメカニズムを調査する
• 高通量で制御可能なドロップレット操作の可能性を示します.

主な方法:

• マイクロチャネル内の1次元の静止波場の刺激.
• 理論分析と数値シミュレーションで 分割メカニズムを理解する.
• ドロップレット分裂のダイナミクスを観察する高速イメージング

主要な成果:

• ドロップレット分裂は,圧力ノード近くの反対の音響放射線圧力で達成されます.
• 分割プロセスは,1ミリ秒以内に完了する,明確なネック,フルストレッチ,および分割のレジムを含みます.
• 制御可能な比率で最大161μLmin−1のフローレットで,高通量ドロップレット分割が実証された.

結論:

• 静止波の音波場は,ドロップレット分割のシンプルで効率的で高通量な方法を提供します.
• この技術は,微流体アプリケーションのドロップレットサイズと操作の正確な制御を可能にします.
• この方法は,選択的な粒子の操作により,マイクロ反応と薬物投与の能力を拡張します.