بهبود فرآیند واکنش در سطح ایمونوسنسور با به کارگیری فلوی AC الکتروترمال

در سال های اخیر ایمونوسنسورها از مزایای مجتمع سازی و مینیاتوری کردن در میکروسیالات بهره گرفته اند. به منظور فراهم نمودن: الف) انتقال جرم در ایمونوسنسور ب) پروفایل فلوهای چرخشی کارآمد در اطراف سنسور و ج) افزایش بازده تغلیظ سنسور؛ در این پژوهش یک فلوی AC الکتروترمال کارآمد در داخل میکروکانال بکار برده شد. فلوی چرخشی پیشنهادی پدیده انتقال آنتی ژن (موجود در بافر) را به آنتی بادی (موجود در فاز ساکن) بهبود می بخشد و باعث فراهم شدن پروسسه ترکیب بین آنتی بادی و آنتی ژن می شود. فیزیک های حاکم جهت ایجاد فلوی AC الکتروترمال و انجام پروسه تغلیط بر روی سطح سنسور شامل معادلات کوپل شده (الکترواستاتیک، مکانیک سیالات، حرارت، انتقال جرم گونه ها و معادله واکنش بین آنتی بادی و آنتی ژن) هستند که با روش المان محدود مورد تحلیل قرار گرفت. شبیه سازی در حالت های پسیو (بدون فلوی چرخشی) و اکتیو (با فلوی چرخشی)  مورد بررسی قرار گرفت و محل قرارگیری سنسور بهینه سازی شد. مطابق نتایج به دست آمده، فلو AC الکتروترمال (ولتاژ 10 ولت، فرکانس 300 کیلوهرتز) منجر به ایجاد فلوی چرخشی در اطراف سنسور می گردد و 5 ثانیه پس از بارگذاری آنالیت، واکنش اتصال آنتی بادی به آنتی ژن 10 مرتبه افزایش می یابد. ساختار تغلیظ گر پیشنهادی برای سیستم های ایمونوسنسور مبتنی بر میکروسیالات با مشخصه عدد دامکهلر بزرگ و عدد پکلت کوچک، بسیار کارآمد است.