مدل سازی دو بعدی جداسازی ذرات زیستی با استفاده از اینرسی در میکرو کانال

امروزه شناخت زود هنگام بیماری های صعب العلاج از قبیل سرطان، نقش اساسی را در جلوگیری از پیشرفت بیماری ایفا می کند. عامل اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان، بازگشت دوباره ی این بیماری به سبب رها شدن سلول های سرگردان توموری در خون بیمار است. از میان روش های مختلفی که جهت پایش خون در سال های اخیر ابداع شده اند، روش های مبتنی بر بکارگیری جریان در مقیاس میکرو مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. رشد و توسعه ی این روش ها منجر به ظهور آزمایشگاه ها در ابعاد میکرو بر روی تراشه گردیده است که قیمت پایین و سادگی، مزیت اصلی آن است. از آنجایی که اندازه ی ذرات زیستی در جریان خون متفاوت است، مسیر حرکت این ذرات در میکروکانال به سبب نیروهای متفاوت وارد بر آن ها نیز متفاوت خواهد شد و در نتیجه می توان با تحلیل مسیر آن ها، به طراحی ریزتراشه های زیستی پرداخت. در تحقیق حاضر، یک جریان دو فاز حاوی ذراتی کروی با ابعاد سلول های خونی مدنظر قرار گرفته و نیروهای موثر بر ذرات این جریان اعم از نیروهای لیفت و درگ با استفاده از نرم افزار کامسول مطالعه شده اند. برای این منظور کانالی واگرا در ابعاد میکرو، طراحی شده و اثر نسبت عرض خروجی به عرض ورودی کانال به عنوان پارامتر هندسی موثر در جداسازی ذرات زیستی، بررسی شده است. مطالعه تاثیر ابعاد ذرات و پارامترهای هندسی کانال بر جداسازی ذرات زیستی، اهداف اصلی تحقیق حاضر است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت عرض خروجی به ورودی، تجمیع ذرات بزرگتر در خروجی کانال بیشتر خواهد شد.