通过考虑摩擦效应来提高对电池施加的DEP力测量的准确性
Alireza Khouzestani1, Yousef Hojjat1, Marziyeh Tavalaee2
1Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran 14115-175, Iran.
Biosensors
|May 26, 2023
概括
这项研究引入了一种新的方法,通过计算摩擦来准确测量压电泳 (DEP) 力量. 这种改进的技术为精子和白细胞 (WBCs) 等细胞提供了更精确的DEP力测量.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 微流体学 微流体学
- 细胞力学 细胞力学
背景情况:
- 压电泳 (DEP) 对于细胞分离至关重要,但准确的实验力测量仍然是一个挑战.
- 以前的方法往往忽略了细胞和微通道表面之间的摩擦,导致不准确.
- 精确的DEP力量化对于推进细胞操纵和分析技术至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种用于准确测量介电泳 (DEP) 力的新方法.
- 将以前被忽视的摩擦效应纳入DEP力测量.
- 用人类精子和白细胞 (WBCs) 来证明该方法的有效性.
主要方法:
- 一种新的DEP力测量技术是通过对准微通道平行和垂直于电极来开发的.
- 摩擦力是通过测量没有DEP的细胞释放力来确定的.
- 净DEP力被计算为不同对齐下释放力之间的差异.
- 方法验证涉及使用COMSOL多物理学的实验测试和模拟.
主要成果:
- 这种新方法测量了白细胞的DEP强度为42pN,人类精子的DEP强度为3pN.
- 传统方法,忽视摩擦,高估了WBC的72 pN和精子的4 pN的力量.
- 实验结果与COMSOL多物理模拟非常相匹配,证实了该方法的有效性.
结论:
- 开发的方法通过考虑摩擦来提供更准确的DEP力测量.
- 这种技术为量化DEP与各种细胞类型 (包括精子) 的相互作用提供了更高的精度.
- 这些发现验证了微流体应用中细胞力分析的新方法.
