طراحی و امکان سنجی ساخت یک جداساز پلاسمای خون بر روی Chip -On - Labبه روش پسیو
/محمد پرتو بیرق
: مهندسی برق وکامپیوتر
، ۱۳۹۵
، افشاری
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق والکترونیک
۱۳۹۵/۱۱/۱۹
دانشگاه تبریز
وضعیت فیزیولوژی بدن انسان می تواند به طور موثری توسط غلظت آنالیت هایی که در پلاسمای خون وجود دارد تعیین شود . تقریبا ۵۵ درصد خون انسان شامل پلاسما است درحالی که ۴۵ درصد باقیمانده را اجزاء سلولی تشکیل می دهند .پلاسمای خون شامل نشانگر های زیادی هستند که به عنوان نشانگر های حیاتی در کارکرد سیستم های بدن انسان وجود دارند .آشکار سازی موثر این نشانگرها برای اهداف تشخیص مستلزم پردازش پلاسمای جداشده از سلول ها است .روش های متداول جداسازی پلاسما بوسیله روش گریز از مرکز به طور کسل کننده ای باعث هدر رفت زمان می شود . با گذر زمان تکنولوژی آزمایشگاه روی چیپ جایگزین تکنولوژی های موجود در آزمایشگاه می شود که در این پروژه هدف اصلی استفاده از این تکنولوژی در امر جداسازی پلاسما از خون جهت کاربردهای تشخیص طبی است.ما در این پایان نامه با بررسی قوانین بیوفیزیکی مربوطه و سیستم های جداساز ریز سیال غیر فعالی که بر مبنای چنین قوانینی عمل جداسازی را انجام می دهندمساله جداسازی پلاسمای خون را از لحاظ تئوری بررسی کرده ، سپس با استفاده از نرم افزار شبیه سازی ۱۵.۰ ANSYSبه مدل بهینه قابل ساخت جهت انجام عمل جداسازی پلاسمای خون رسیدیم .در پایان کار، ساخت یک ریز جداساز پلاسمای خون را با توجه به هندسه میکروکانال و امکانات موجود با فرآیند های فوتو لیتوگرافی و لیتوگرافی نرم در آزمایشگاه ریز ساخت دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تبریز انجام داده و برای خون کامل با درصد هماتوکریت .۴۷ ۸و با نرخ جریان ورودی.۰ ۴ میلی لیتر بر دقیقه به ۸۰ درصد خلوص پلاسمای خروجی دست یافتیم
Then using simulation tools of ANSYS ۱۵.۰ simulated a hydrodynamic model for blood plasma separator. At the end, we built a micro blood plasma separator according to the geometry of the microchannels and using facilities of photolithography and softlithography in microfabrication Lab of Faculty of Electrical and Computer Engineering of University of Tabriz and Seprate whole blood(to hematocrit ۴۷.۸ percent) for inlet flow rate of ۰.۴ml/min and separation efficiency ۸۰ percentخ The physiological status of human body can be effectively assessed by concentration of various analytes present in blood plasma . Almost ۵۵ percent of human blood consists of plasma while the remaining ۴۵ percent are cellular elements .Plasma contains a plethora of biomarkers which serve as vital indicators regarding the functioning of the various systems of the human body . Efficient detection of these analytes for diagnostic purposes involves the process of separating plasma from cells .The conventional method of plasma separation via centrifugation is tediously time consuming . Lab-on-chip technology over the time will replace existing technologies in the laboratory.The main objective of this project is to use this technology to separate plasma from blood in medical diagnostic applications Therefore we studied the biophysical laws and the passive fluid micro separation systems and theoretically reviewed the blood plasma separation issue