Inertio-elastic focusing of bioparticles in microchannels at high throughput.
Inertio-elastic focusing of bioparticles in microchannels at high throughput.
复制标题
DOI：
10.1038/ncomms5120
复制
发表时间：
2014-06-18
影响因子：
16.6
通讯作者：
Toner, Mehmet
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lim, Eugene J.;Ober, Thomas J.;Edd, Jon F.;Desai, Salil P.;Neal, Douglas;Bong, Ki Wan;Doyle, Patrick S.;McKinley, Gareth H.;Toner, Mehmet
从大量流体中以高通量控制颗粒的操作对于许多生物医学，环境和工业应用至关重要。一种很有前途的方法是使用微流体技术，依靠流体惯性或弹性来驱动颗粒在微通道中的横向迁移到稳定的平衡位置。在这里，我们报告了一种流体动力学方法，可以在极高的流速下在微通道中确定聚焦珠子、哺乳动物细胞和各向异性水凝胶颗粒。我们发现，添加微摩尔浓度的透明质酸，所产生的流体粘弹性可以用来控制粒子的焦点位置，雷诺数高达Re≈10,000，相应的流速和粒子速度可达50 ml min - 1和130 ms - 1。本研究探索了以前未达到的惯性弹性流体流动制度，并展示了生物颗粒在最高流速下的聚焦。
Controlled manipulation of particles from very large volumes of fluid at high throughput is critical for many biomedical, environmental and industrial applications. One promising approach is to use microfluidic technologies that rely on fluid inertia or elasticity to drive lateral migration of particles to stable equilibrium positions in a microchannel. Here, we report on a hydrodynamic approach that enables deterministic focusing of beads, mammalian cells and anisotropic hydrogel particles in a microchannel at extremely high flow rates. We show that on addition of micromolar concentrations of hyaluronic acid, the resulting fluid viscoelasticity can be used to control the focal position of particles at Reynolds numbers up to Re ≈ 10,000 with corresponding flow rates and particle velocities up to 50 ml min−1 and 130 ms−1. This study explores a previously unattained regime of inertio-elastic fluid flow and demonstrates bioparticle focusing at flow rates that are the highest yet achieved.
登录
查看更多内容
影响因子：
6.1
作者：
Lim EJ;Ober TJ;Edd JF;McKinley GH;Toner M
通讯作者：
Toner M
影响因子：
6.1
作者：
D'Avino, Gaetano;Romeo, Giovanni;Maffettone, Pier Luca
通讯作者：
Maffettone, Pier Luca
影响因子：
6.1
作者：
Del Giudice, Francesco;Romeo, Giovanni;Maffettone, Pier Luca
通讯作者：
Maffettone, Pier Luca
影响因子：
6.1
作者：
Kuntaegowdanahalli, Sathyakumar S.;Bhagat, Ali Asgar S.;Papautsky, Ian
通讯作者：
Papautsky, Ian
影响因子：
56.9
作者：
Huang, LR;Cox, EC;Sturm, JC
通讯作者：
Sturm, JC