注射泵波动对流体动力分离微流控器件中无细胞层的影响
流体动力学
2024-06-19 v1
摘要
注射泵是广泛使用的生物医学设备，为驱动和控制通过微流控芯片的流动提供了低成本解决方案。然而，已有研究表明，其步进电机产生的机械振荡会传入流动中，扰动器件性能。本工作中，不同于先前在较低流速下的研究，我们发现相对压力波动从 5 mL/h 起进入平台期，约为平均压力的 2%。此外，我们发现绝对压力波动在 5–25 mL/h 流速范围内随运动黏度的增加呈非线性单调函数关系，而相对压力波动在 1.25 cSt 处达到峰值。利用一种新型低成本编码压缩旋转镜（CCRM）相机，我们基于无细胞层概念研究了流体动力微流控分离器件中的波动效应。借助该高速成像装置，我们量化了分叉处无细胞区宽度的波动。我们证明这些波动与注射泵引起的压力振荡具有相同的频率和幅值。最后，为说明压力波动会降低此类器件的分离效率，我们利用牛奶样品展示了颗粒被分流至非期望出口的实例。本工作深入揭示了注射泵波动对微流控分离的影响，可为微流控系统设计提供参考，并提升其对脉动或波动流动条件的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2105.07828,
title = {Effects of Syringe Pump Fluctuations On Cell-Free Layer in Hydrodynamic Separation Microfluidic Devices},
author = {Md Ehtashamul Haque and Amirali Matin and Xu Wang and Maïwenn Kersaudy-Kerhoas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.07828},
year = {2024}
}