МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЗУСТРІЧНО-ШТИРЬОВИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ДЛЯ АКУСТОФЛЮЇДНИХ ЛАБ-ЧИПІВ

https://doi.org/10.23939/cds2023.01.034
Надіслано: Серпень 22, 2023
Переглянуто: Вересень 28, 2023
Прийнято: Жовтень 10, 2023
1
Національний університет Львівська політехніка

У статті розроблено моделі та проаналізовано різні варіанти конструкції та топології ЗШП для акустофоретичного керування переміщенням мікрочасток в мікроканалах лаб-чипів. Новизна роботи полягає в розробленні математичних моделей для нових конфігурацій ЗШП, придатних для фокусування, сортування та концентрування різнорідних мікрочасток. Розроблені моделі реалізовані в середовищі COMSOL, що дає змогу проєктувальнику використовувати їх для розрахунку заданих конструкцій ЗШП в реальних акустофлюїдних лаб-чипах. Показано, що підвищення продуктивності і стабільності ПАХ можна досягти шляхом вибору матеріалу п’єзоелектричної підкладки з високим коефіцієнтом електромеханічного зв’язку,а також оптимізації конструктивно-технологічних параметрів ЗШП та мікроканалу. Розглянуто різні варіанти конструкцій ЗШП та проведено їх порівняльний аналіз.

 

1.Yuan Gao, Mengren Wu, Yang Lin, Jie Xu, Acoustic Microfluidic Separation Techniques and Bioapplications: A Review, Micromachines 2020, 11, 921; doi:10.3390/mi11100921, https://www.mdpi.com/journal/micromachines

2.Mazalan M.B., Noor A.M., Wahab Y., Yahud S., Zaman W.S.W.K. Current Development in Interdigital Transducer (IDT) Surface Acoustic Wave Devices for Live Cell In Vitro Studies: A Review. Micromachines 2022, 13, 30. https://doi.org/10.3390/mi13010030

3.Aleksandrova M., Badarov D. Recent Progress in the Topologies of the Surface Acoustic Wave Sensors and the Corresponding Electronic Processing Circuits. Sensors 2022, 22, 4917. https://doi.org/10.3390/s22134917

4.Peiran Zhang, Hunter Bachman, Adem Ozcelik, Tony Jun Huang. Acoustic Microfluidics, Annual Review of Analytical Chemistry, Annu. Rev. Anal. Chem. 2020. 13:17–43, https://doi.org/10.1146/annurev-anchem-090919- 102205

5.Mandal D., Banerjee S. Surface AcousticWave (SAW) Sensors: Physics, Materials, and Applications. Sensors 2022, 22, 820. https://doi.org/10.3390/s22030820