《顆粒在確定性側向遷移裝置中的流動和分離》是依託浙江大學，由葉尚軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：顆粒在確定性側向遷移裝置中的流動和分離
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：葉尚軍
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
粒子分離是微流控晶片中的關鍵技術。確定性側向遷移裝置作為一種不需要預處理的連續分離方法，具有速度快，精度高，不受粒子組分濃度差異的影響等優點，具有廣泛的套用前景。然而目前實驗裝置的設計主要依靠經驗，尚缺乏理論指導。本項目的研究內容包括: （1）通過研究剛性球形顆粒在圓柱陣列中的運動特性，得到臨界直徑跟槽道參數之間的定量關係，推廣Davis等人從實驗中得到的擬合公式；（2）研究三角形，長方形等非軸對稱障礙物陣列對顆粒分離的影響；（3）研究紅細胞，布氏錐蟲等柔性粒子在側向遷移裝置中的運動特性，並分析壁面對分離效果的影響。本項目的研究成果將為更有效地設計側向遷移裝置提供支持。
結題摘要
確定性側向遷移分離技術（Deterministic lateral displacement , DLD）是近幾年出現的一種基於顆粒不同尺寸，來連續、高效分離微納米尺度顆粒的新技術，該技術對於分離濃度差比例懸殊的顆粒（比如血液中的白細胞和紅細胞，寄生蟲和紅細胞等），與傳統的方法相比具有很大的優勢。目前關於該技術國外已經開展了很多的實驗研究和少量的數值研究，但是目前關於顆粒的變形、形狀和取向等對顆粒在DLD中運動有著重要影響的因素研究較少。本項目採用高精度直接數值模擬的方法（DLM/FD：任意拉格朗日乘子/虛擬區域法），對剛性顆粒、柔性顆粒在確定性側向遷移裝置內的流動和分離進行了較為系統的研究，分析了顆粒屬性對DLD分離性能的影響，包括：顆粒變形特性、顆粒形狀、顆粒取向。並研究了柱列參數:幾何布置參數和柱列形狀對顆粒運動的影響，為大濃度比生物顆粒的高效分離裝置的最佳化設計提供有力的技術支撐，具有較大的學術價值和套用前景。
