陷阱阵列中活性物质的运动依赖性选择性输运：基于捕获-解捕获与确定性侧向位移的分离方法

基于运动能力选择活性物质是一项具有挑战性的任务，因为它需要不同于常见分离技术的方法，后者旨在基于例如尺寸、形状、密度和柔韧性进行分离。这种基于运动的选择对于例如选择生物物种（如细菌或用于医学辅助生殖的高运动性精子细胞）非常重要。常见的分离技术不适用于基于运动能力分离物种，因为此类物种可能具有不可区分的物理性质（即尺寸、形状、密度），仅在执行自推进运动的能力上有所不同，例如运动性和非运动性精子细胞。因此，基于运动能力选择活性物种需要完全不同的方法。其中一些方法已被开发出来，包括精子细胞选择技术，例如上游技术、基于高运动性精子细胞游过流线能力的被动选择方法，以及更复杂的技术。在这里，我们通过数值模拟在理论上展示了使用陷阱阵列基于活性物种运动能力的各种高效选择和分离方法。提出了两种方法：一种允许运动性物种从陷阱中选择性逃逸，另一种依赖于确定性侧向位移（DLD）型方法。作为模型系统，我们考虑运动能力可调的自驱动 Janus 颗粒。所得的分离方法适用于分离生物运动性物种（如细菌或精子细胞），以及 Janus 微粒和纳米颗粒。