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Microfluidos Inerciales Computacionales: Diseño Óptimo para la Separación de Partículas

Autores: Saha, Suvash C.; Francis, Isabella; Nassir, Tanya

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Microfluidos Inerciales Computacionales: Diseño Óptimo para la Separación de Partículas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Transfusión de sangre
Dispositivos microfluídicos
Glóbulos rojos
Glóbulos blancos
Separación pasiva de células
Dinámica de fluidos computacional

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Tras la aparición de muchas enfermedades asociadas a transfusiones de sangre, se están diseñando y optimizando cada vez más nuevas tecnologías de separación celular pasiva, como los dispositivos microfluídicos, para separar glóbulos rojos (GR) y glóbulos blancos (GB) de la sangre total. Estos sistemas permiten el diagnóstico rápido de enfermedades sin depender de instrumentos de hematología complicados y costosos, como microscopios de flujo, analizadores de coagulación y citómetros. Se han explorado teóricamente, computacionalmente y experimentalmente el efecto de inercia y el impacto de fuerzas hidrodinámicas intrínsecas, la fuerza de arrastre de Dean (FD) y la fuerza de elevación inercial (FL) en la migración de partículas dentro de canales confinados curvados y complejos. Este estudio tuvo como objetivo optimizar las dimensiones de un canal microfluídico para la rápida propagación y separación de partículas. Se probaron varias geometrías en espiral con diferentes secciones transversales utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) para separar dos tipos de partículas que representan GR y GB. Las tres geometrías elegidas consisten en una sola entrada, dos salidas y tres giros en espiral, cada una con una altura de sección transversal diferente (120, 135 y 150 um). La separación de partículas se logró con éxito en el microcanal de 135 um de altura, mientras que otros microcanales demostraron tipos de partículas mezcladas en las salidas.

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