Akustoforez İle Mikroparçacık Ayıran Sistemlerin Performansını Etkileyen Faktörlerin Anlaşılması ve Çalışma Debilerinin Arttırılması

Abstract

Akustoforez akustik basınç kullanılarak parçacıkların (genellikle) bir mikro kanal içinde ayrılması ya da belirli bölgelere yönlendirilmesidir. Akustoforetik prensip ile çalısan cihazlar biyomedikal ve tıp alanlarında bazı konvansiyonel hücre ayırma platformlarının yerini alabilecek potansiyele sahiptir. Ancak bu uygulamalarda kullanılabilmeleri için birim zamanda isleyebildikleri biyolojik sıvı ve parçacık miktarının arttırılması gerekmektedir. Bu projedeki amacımız akustoforez isleminin performansını etkileyen faktörleri anlayarak islem sırasındaki debilerin arttırılmasıdır. Amacımızı gerçeklestirebilmek için yeni piezoelektrik malzemelerin kullanımından, farklı piezoelektrik eyleyici tasarımlarına, farklı çip malzemeleri kullanımına, piezoelektrik eyleyici ısınmasının anlasılmasına kadar çok farklı yaklasımlar denemistir. Ayrıca sayısal benzetimler akustoforetik ayrımda performansı etkileyen parametrelerin anlasılması için çok etkili olarak kullanılmıstır. Proje kapsamında akustik, mekanik, elektriksel ve akıskan alanlarının birbiri ile etkilestigi üç boyutlu sonlu elemanlar bazlı bir sayısal benzetim metodu kullanılmıs ve tasarladıgımız ayırıcıların performanslarının artmasını saglamak için etkili olarak kullanılmıstır. Çalısmanın sonucunda farklı malzemelerden olusan, degisik frekanslarda çalısabilen, kimileri kendi malzeme gruplarında literatürde en yüksek debiyle parçacık ayırabilen altı farklı akustoforetik çip tasarlanmıs, üretilmis ve test edilmistir.