Manipulation of particles using inertial microfluidics and viscoelastic fluids
Ataletsel mikroakışkanlar ve viskoelastik sıvılar kullanarak parçacıkların hizalanması
- Tez No: 495979
- Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. ÇAĞLAR ELBÜKEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Son yıllarda gelişen mikroüretim teknikleri ile birlikte minyatür sistemlerin ve yonga üzeri laboratuvar sistemlerinin kullanımında ciddi bir artış yaşanmaktadır. Bu sistemler geleneksel sistemlere göre çok düşük miktarda örnek, solüsyon gerektirmekte, taşınabilir olmakta ve daha hassas ölçüm imkanı sağlamaktadır. Bu sistemler için en önemli uygulamalardan bir tanesi de bio-hparçacıkların hassas şekilde hizalanmasıdır. Bu amaçla çok farklı teknikler geliştirilmiştir. Ataletsel mikroakışkan sistemler bu amaçla geliştirilen sistemler arasında öne çıkmaktadır. Bu yöntemde parçacıklar kanal pro lindeki sıvı akış hızı değişiminden dolayı orta miktardaki Reynolds sayısındaki akış rejimlerinde sıvı içinde hizalanmaktadır. Buna ek olarak sıvıların viskoelastik özelliklerinden faydalanılarak da parçacık hizalanması mümkündür. Bu her iki teknik için de sıvı ve akışın kendi özellikleri kullanılmakta ve başka bir mekanizmaya ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu tez ataletsel mikroakışkan ve viskoelastik etki kullanılarak parçacık ve hücre hizalanması üzerinedir. Ataletsel mikroakışkan sistemler için yeni bir üretim tekniği geliştirilmiştir. Yapıştır-döndür ismini verdigimiz bu teknikle hem 2 boyutlu hem de 3 boyutlu mimariler üretilebilmektedir. Ayrıca parçacık hizalanmasının detaylı analizi için hesaplamalı bir bilgisayar analiz modeli geliştirilmiştir. Viskoelastik etki ile parçacık hizalaması için üç farklı viskoelastik sıvı kullanılarak cam kapiller içinde optik hizalama analizi gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Recent years have witnessed an elevated trend in using miniaturized and lab-on-a-chip systems in biomedical devices due to numerous advantages including minimal sample/reagent consumption, portability, and superior performance. One of the key challenges within these microsystems is to precisely manipulate and order bio-particles. Various techniques have been introduced to accomplish this mission. Inertial microfluidics enables lateral migration of particles and cells in laminar flow regime due to the velocity gradient effect in moderate Reynolds number. Moreover, viscoelastic fluids exploit intrinsic elastic property of the fluids to transfer particles and cells across laminar flow streamlines. Both methods utilize inherent properties of fluids alleviating any external force fi eld inducer. This dissertation elucidates inertial and viscoelastic effects on particles and cells motion and investigates some unexplored migration behaviors. For inertial migration study, a new fabrication method termed tape'n roll is introduced enabling to study migration in both 2D and 3D structures. To better unravel the covert mechanism of migration, computational model is applied. For viscoelastic behavior study, focusing of particles inside three different viscoelastic fluids in a straight glass capillary tube is scrutinized through optical system and image processing.
Benzer Tezler
- Development of viscoelastic particle migration for microfluidic flow cytometry applications
Mikroakışkan akış sitometrisi uygulamarında viskoelastik parçacık hizalama tekniğinin geliştirilmesi
MURAT SERHATLIOĞLU
Doktora
İngilizce
2020
Biyofizikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞLAR ELBÜKEN
- Numerical investigation of inertial focusing of micro andnanoparticles in curvilinear microchannels
Eğrisel mikrokanallarda mikro ve nanopartiküllerin ataletsel odaklanmasının sayısal incelenmesi
AHMET TURAN ALDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Development of a microfluidic chip to separate circulating tumor cells from human blood
Dolaşımdaki tümör hücrelerinin insan kanından ayrıştırılması için mikroakışkan çip geliştirilmesi
ÇİĞDEM BOZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyoteknolojiGebze Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ENES ORUÇ
- Concentration and detection of bacteria with combined AC electrokinetic and impedance analysis in microfludic systems
Mikroakışkanlarda AC elektrokinetik tekniklerle empedans tabanlı bakteri algılaması
KADRİYE ÖLMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN KIZIL
- Modeling of inertial particle flow and entry gas flow in micro-channels
Mikro-Kanallarda Ataletsel Parçacık Akışı ve Giriş Gaz Akışı Modellemesi
REZA RASOOLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN