طراحی و امکان سنجی ساخت یک lab on a module جهت جداسازی سلول های سرطانی موجود در خون (مطالعه موردی سرطان سینه)
نام نخستين پديدآور
/مزدک راد ملکشاهی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۸۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
در رشته مهندسی برق گرایش الکترونیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۲/۱۱/۲۵
کسي که مدرک را اعطا کرده
دانشگاه تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
متاستاز یکی از دلایل اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان ، است .متاستاز به معنی جداشدن سلول های سرطانی از تومور اصلی ، وارد شدن در جریان خون و مستقر شدن آنها در بافت دیگری می باشد .سلول های سرطانی وارد جریان خون شده تحت عنوان سلول های توموری گردشی (Circulating Tumor Cells) نام گذاری می شوند .چگالی و تعداد CTC ها ارتباط مستقیمی با پیشرفت سرطان دارد . بنابراین اگر بتوان CTC ها را جداسازی و شمارش نمود، می توان به نتایج مهمی در زمینه های تشخیص زودهنگام ، تعیین مرحله سرطان و پی گیری وضعیت درمان دست یافت .اما یکی از چالش های اصلی در جداسازی سلول های سرطانی از خون، تعداد بسیار کم آنها در مقایسه با سایر سلول های خون می باشد .لذا یافتن روشی مطمئن و دقیق جهت جداسازی و شمارش CTC ها در حال حاضر بعنوان یکی از موضوعات پژوهشی میان محققین تبدیل شده است .با ظهور تکنولوژی میکروالکترومکانیک طی دهه گذشته تحقیقات زیادی در این زمینه انجام شده ولی هنوز راه حلی مطمئن و مؤثر جهت استفاده از آن به عنوان یک روش کلینیکی یافت نشده است .در این رساله ریزافزارهایی جدید مبتنی بر تکنولوژی MEMS جهت جداسازی CTC ها ارائه شده است .روش های جداسازی ارائه شده در این ریزافزارها به نحوی است که برای جداسازی سلول ها نیازی به برچسب گذاری نبوده و جهت جداسازی از خصوصیت قطبش الکتریکی سلول ها استفاده می شود .با فرض اینکه سیال حامل سلول ها ابتدا توسط یک جداساز غیرفعال هیدرودینامیکی غنی سازی شده و سپس جهت جداسازی نهایی، نمونه حاوی سلول های هدف جهت رسیدن به خلوص بیشتر وارد جداساز فعال پیشنهادی می شوند .در این رساله طراحی و امکان سنجی ساخت ریزافزار های فعال مبتنی بر روش دی الکتروفورزیس مورد بحث و بررسی قرار گرفته است .دو نمونه ریز افزار جداساز با مد نظر قرار دادن امکانات موجود جهت ساخت ارائه و شبیه سازی شده است .در اولین طرح پیشنهادی با توجه به جدا بودن کانال حاوی نمونه از الکترودها تاثیر نامطلوبی بر سلول های نداشته و نسبت به نمونه های موجود که نمونه در تماس دائم با الکترودها بوده و در معرض آسیب سلولی قرار دارند روش بسیار کارا تری است .تفاوت ریزا افزار پیشنهادی از نقطه نظر معیارهای جداسازی با نمونه های موجود بررسی و سعی در بهینه سازی طرح آن گردیده است .همچنین طرح دوم با ویژگی قرارگیری الکترودها در دیواره های کانال برای بهبود کیفی و جداسازی پیوسته نمونه ارائه گردیده است .ویژگی پیوستگی جداسازی از اهمیت وافری در ساخت ریزافزارهای قابل کشت و مراحل پس جداسازی خواهد داشت .در نهایت فرآیند ساخت با توجه به امکانات و تجهیزات آزمایشگاه ریز ساخت ارائه شده است
متن يادداشت
separation processes. Finally a fabrication process has been presented and implemented using facilities in microfabrication lab -isolated devices and the results are used to optimize device design. The second design is also presented with electrode on side walls, to improve separators efficiency and also for real time continuous separation. Continuity has tremendous signification in implantable devices and also post-microchannel structure has been implemented with virtually no defective effects on the cells, comparing to the current devices, where the electrodes and cells are continuously in contact and actively affect each other due to chemical reactions. Various criteria have been considered to compare the isolated non-free separation on realizing active cell separator. Two alternative microdevices has been designed based on available facilities. In the first design, an isolated electrode-Metastasis is one of the main causes of cancer mortalities. Metastasis means separation of cells from the main tumors and their circulation among the blood to the other tissues. These cells are so called Circulating Tumor Cells (CTC). One could study cancer progression in the body by analyzing the density of tumor cells in a blood sample. So achieving a viable technique of separation and estimation of CTCs could cause a significant impact on the research about early cancer detection, its progression level and also its diagnosis. But main challenges are still to overcome about CTC counting, including their extremely low concentration in the blood samples. Therefore there are many uncertainties among the research groups about the feasibility of technologies to achieve a viable solution. With continuous progression in microelectronics and specially MicroElectroMechanical Systems (MEMS) technologies, a huge amount of research works are concentrated on this topic, but lack of a reliable and effective clinical techniques are still remained. In this dissertation, a new microdevice is introduced based on MEMS technology for CTC separation in a way that, one wont need any labeling, such as magnetic or optical, a very common technique used in most current devices. Only inherent electrical polarization capability of cells in the presence of electric field has been used to separate target cells. It has been assumed that the cells have already purified to some extent using exiting passive hydrodynamic techniques and then for further separation, the samples are applied to the proposed active devices. Dielectrophoresis has been studied along this dissertation as a useful tool for label
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )