MEMS Device for Molecular Sorting and Pumping with Moving Boundaries
用于分子分选和移动边界泵浦的 MEMS 器件
基本信息
- 批准号:0725496
- 负责人:
- 金额:$ 30万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2007
- 资助国家:美国
- 起止时间:2007-09-01 至 2012-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
MEMS Device for Molecular Sorting and Pumping with Moving BoundariesThe objective of this research is to design, fabricate, and optimize an active MEMS device for microfluidic pumping and molecular sorting. The approach is to use cascaded moving boundaries coupled with a specific geometric design of nozzle and diffuser elements to create a highly efficient unidirectional flow. For filtering, a surface acoustic wave generator will be integrated in the device to actively modulate the transport and surface adhesion of specific compounds. Microfabrication of the device will be performed using polydimethylsiloxane polymer, electrostatic actuation, and piezoelectric technology, based on computational simulations of the design. The prototype device will be used to validate the initial numerical design and the computational model will then be used to further optimize the device.Intellectual Merit: The proposed research will contribute to basic developments through coupled fluid-structure simulations and prototype fabrication in the design and synthesis of MEMS devices with moving boundaries for effective pumping and molecular sorting. The proposed device will significantly improve existing technology by creating unidirectional flow from a microfluidic moving boundary system. This research will extend the current state-of-the-art in the areas of computational simulations, MEMS device design and fabrication, and optimization.Broader Impacts: Development of a MEMS device aided by computational simulations will lead to the design of micro-/nanoscale systems for on-chip biological fluid diagnostic systems, targeted drug delivery, and immunoisolation of bio-artificial organs. Lab-on-a-chip systems that will benefit from this work will ultimately provide inexpensive and fast laboratory diagnostic and assessment tools to medical, environmental, and military personnel in clinical settings or in remote, rural, and poorly served locations. Graduate and undergraduate students involved in this research will acquire multidisciplinary training in the fields of computational modeling, micro-device fabrication, and biological applications.
该研究的MEMS设备用于分子分类和泵送的目标是设计,制造和优化用于微流体泵送和分子排序的活动MEMS设备。 该方法是使用级联的移动边界以及喷嘴和扩散器元素的特定几何设计来创建高效的单向流动。 为了过滤,将在设备中集成表面声波发生器,以主动调节特定化合物的传输和表面粘附。基于设计的计算模拟,将使用聚二甲基硅氧烷聚合物,静电驱动和压电技术进行微分解。 原型设备将用于验证初始数值设计,然后将使用计算模型来进一步优化设备。智能优点:拟议的研究将通过耦合的流体结构模拟和原型制造在MEMS设备的设计和合成中,从而有助于有效的泵送和分类。 提出的设备将通过从微流动移动边界系统创建单向流程来显着改善现有技术。 这项研究将扩大计算模拟,MEMS设备设计和制造以及优化影响的领域的最新最新技术。BRODER的影响:通过计算模拟协助的MEMS设备的开发将导致设计用于芯片生物学流体流体系统的微型/纳米级系统,以实现的药物诊断,靶向药物递送,靶向药物递送,Bio-bio-Mealtor of Bio-Mealter或Mntortal Organs。将从这项工作中受益的实验室芯片系统最终将在临床环境或偏远,农村和服务不善的地方为医疗,环境和军事人员提供廉价且快速的诊断和评估工具。 参与这项研究的研究生和本科生将在计算建模,微设备制造和生物应用领域中获得多学科培训。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Ramana Pidaparti其他文献
Fostering innovation through bio-inspired projects in engineering design education
通过工程设计教育中的仿生项目促进创新
- DOI:
10.1017/pds.2024.297 - 发表时间:
2024 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Jacquelyn K. S. Nagel;Ramana Pidaparti - 通讯作者:
Ramana Pidaparti
Ramana Pidaparti的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Ramana Pidaparti', 18)}}的其他基金
I-Corps: Portable System for Pathogenic Bacteria Characterization
I-Corps:用于病原菌表征的便携式系统
- 批准号:
2332586 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Middle School Teacher and Student's Experiences with Artificial Intelligence via Computational Cameras
合作研究:中学教师和学生通过计算相机使用人工智能的体验
- 批准号:
1949493 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
CDS&E: Modeling and Property Evaluation of Self-Assembled Nano-Tubes
CDS
- 批准号:
1610812 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Exploring the Pedagogy of Bio-inspired Design in an Engineering Curriculum
协作研究:探索工程课程中的仿生设计教学法
- 批准号:
1504614 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Multiscale Study of the Respiratory Airway Mechanics for Cellular Inflammation
细胞炎症呼吸气道力学的多尺度研究
- 批准号:
1430379 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
EAGER: Drug Delivery Micro-device for Age-related Macular Degeneration
EAGER:用于治疗年龄相关性黄斑变性的微型药物输送装置
- 批准号:
1430374 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
EAGER: Drug Delivery Micro-device for Age-related Macular Degeneration
EAGER:用于治疗年龄相关性黄斑变性的微型药物输送装置
- 批准号:
1058067 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Multiscale Study of the Respiratory Airway Mechanics for Cellular Inflammation
细胞炎症呼吸气道力学的多尺度研究
- 批准号:
0969062 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Evolution of Chemical Elements Degradation due to Corrosion in Metals
金属腐蚀导致化学元素降解的演变
- 批准号:
0505039 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Continuing Grant
US-Egypt Workshop on "Predictive Methodologies for Global Weather Related Disasters", January 2006, Cairo, Egypt
美国-埃及研讨会“全球天气相关灾害的预测方法”,2006 年 1 月,埃及开罗
- 批准号:
0541963 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
基于分子调控的高压电气设备用环保型气体介质综合性能优化方法的研究
- 批准号:52077170
- 批准年份:2020
- 资助金额:60 万元
- 项目类别:面上项目
大形变电阻稳定的“褶皱网络结构”弹性导体的构建
- 批准号:51773094
- 批准年份:2017
- 资助金额:61.0 万元
- 项目类别:面上项目
引入分子影像的肝癌及活体肝移植手术计划与评估设备研究
- 批准号:61327001
- 批准年份:2013
- 资助金额:300.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
小动物在体自发荧光断层分子影像仪器设备
- 批准号:81027002
- 批准年份:2010
- 资助金额:160.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
超移动微电子设备发汗冷却的基础问题和关键技术
- 批准号:50906064
- 批准年份:2009
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Transferring monitoring of atmospheric compounds between gas/particle by means of MEMS device
通过 MEMS 设备在气体/颗粒之间传输大气化合物的监测
- 批准号:
16H04168 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Innovative electrochemical imaging device for bioanalysis
用于生物分析的创新电化学成像装置
- 批准号:
25248032 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
High throughput single molecule manipulation device for real-time observation of DNA binding proteins
用于实时观察 DNA 结合蛋白的高通量单分子操作装置
- 批准号:
23810034 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Novel electrode array device for electrochemical imaging
用于电化学成像的新型电极阵列装置
- 批准号:
22245011 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Development of Molecular Sorter using Nanofluidic Device
使用纳米流体装置开发分子分选机
- 批准号:
20510114 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)