倾斜角度声表面驻波装置中粒子声泳的研究

刘子星 [1], 倪正阳 [1],
[1] 南京大学物理学院近代声学教育部重点实验室,南京,江苏,中国
Publié en 2019

细胞分离对于研究细胞性质和疾病的诊疗至关重要。利用倾斜角度声波声表面波驻波(TaSSAW)器件可以很好地实现粒子和细胞的分离。然而,目前缺乏一种系统的理论来分析TaSSAW装置中的粒子运动,和分离距离。在这篇文章中,我们利用理论推导和模拟仿真系统性地研究了粒子在TaSSAW中的运动情况。我们先通过理论分析,得到了粒子的两种运动模式的解析表达式,以及它们的阈值。然后利用COMSOL Multiphysics 对TaSSAW中的粒子声泳进行模拟,得到了的结果与理论分析相符合。我们先将声表面波器件的模型进行简化为二维。然后利用压力声学接口在频域求解了不同倾斜角度的声表面驻波场。然后利用蠕动流接口求解了微通道中的流场。最后利用粒子追踪模块,分析了不同尺寸的粒子在声场和流场共同作用下的运动轨迹。我们提出的方法为声表面波微流控器件的设计提出了一种指导思路,有助于实现高通量的细胞分离。

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