SCOPUS
SCIE
Sheathless elasto-inertial particle focusing and continuous separation in a straight rectangular microchannel
저자
Yang, Seungyoung ; Kim, Jae Young ; Lee, Seong Jae ; Lee, Sung Sik ; Kim, Ju Min
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2011
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
266-273(8쪽)
제공처
<P>Particle focusing in planar geometries is essentially required in order to develop cost-effective lab-on-a-chips, such as cell counting and point-of-care (POC) devices. In this study, a novel method for sheathless particle focusing, called “Elasto-Inertial Particle Focusing”, was demonstrated in a straight microchannel. The particles were notably aligned along the centerline of the straight channel under a pressure-driven flow without any additional external force or apparatus after the addition of an elasticity enhancer: PEO (poly(ethylene oxide)) (∼<I>O</I>(100) ppm). As theoretically predicted (elasticity number: <I>El</I> ≈ <I>O</I>(100)), multiple equilibrium positions (centerline and corners) were observed for the viscoelastic flow without inertia, whereas three-dimensional particle focusing only occurred when neither the elasticity nor the inertia was negligible. Therefore, the three-dimensional particle focusing mechanism was attributed to the synergetic combination of the elasticity and the inertia (elasticity number: <I>El</I> ≈ <I>O</I>(1–10)). Furthermore, from the size dependence of the elastic force upon particles, we demonstrated that a mixture of 5.9 and 2.4 µm particles was separated at the exit of the channel in viscoelastic flows. We expect that this method can contribute to develop the miniaturized flow cytometry and microdevices for cell and particle manipulation.</P> <P>Graphic Abstract</P><P>A novel method for sheathless particle focusing in a straight microchannel, called “Elasto-Inertial Particle Focusing”, is presented in this work. Without any additional external force or apparatus, the particles are notably aligned along the centerline of a straight channel under a pressure-driven flow through the addition of an elasticity enhancer.
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</P>
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