微球的elasto-惯性微流体分离,在高通量时具有亚微米分辨率

科学领域:

• 微流体学 微流体学
• 生物分离 生物分离
• 流体动力学 流体动力学

背景情况:

• 埃拉斯托-惯性微流体为粒子分离提供高吞吐量和分辨率.
• 精确控制流量条件至关重要,但缺乏确定的指导方针.

研究的目的:

• 开发一种无维度分析,用于预测牛顿流体和粘弹性流体交界处的微球行为.
• 为elasto-惯性微流体分离制定指导方针.

主要方法:

• 利用雷诺斯数,修改的韦森伯格数和修改的弹性数来分析惯性和弹性力.
• 引入了一个新的无维数:牛顿流体流宽度除以微球直径.
• 通过实验分离聚烯微球和生物样本,验证了理论预测.

主要成果:

• 拟议的无维分析准确地预测了微球在流体界面上的迁移.
• 实现了微球 (2.1 和 2.5 微米) 的高通量,高纯度 (>95%) 和高回收 (>97%) 的微米分离.
• 通过将血小板从大肠杆菌 (E.coli) 分离出来,成功证明了适用性.

结论:

• 开发的无维分析提供了精确估计微球行为在elasto-惯性微流体学.
• 这种方法使有效可靠的微粒和细胞分离成为可能.
• 这些发现为微流体分离的标准化协议铺平了道路.