포스트가 배열된 마이크로 채널 내 전기 역학 및 유전 영동 흐름에 대한 수치 연구
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학술지명
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발행연도
2005
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
611-616(6쪽)
제공처
본 논문은 마이크로 채널 내의 전기 역학 및 유전 영동 현상을 수치적으로 분석하였다. 이를 위하여 원형 post가 배열된 마이크로 채널 내에 직류 전기장을 걸어주고 두 현상을 수치적으로 해석하였다. 외부 전기장에 의해 마이크로 채널내에 전기 역학 및 유전 영동 현상이 발생할 때 전기장의 세기에 따라 세 가지 형태의 입자 움직임이 나타난다. 낮은 전기장 세기에서는 전기 역학이, 높은 전기장 세기에서는 유전 영동이 지배적으로 입자의 움직임에 영향을 준다. 그 중간세기의 전기장에서는 streaming 유전영동 현상이 관찰된다.
이 연구는 현재 진행중인 연구로서 앞으로는 전기장에 대한 post 배열 각도와 post 형상을 달리하여 전기 역학과 유전 영동 현상의 변화를 연구하고, 이를 바탕으로 칩위에서 바이오샘플을 분리, 정제, 추출할 수 있는 샘플 전처리기술을 개발하고자 한다. 또한 칩 설계에 최적화 기술을 도입하여 바이오칩 성능을 획기적으로 향상시킬 것이다.
We predict electrokinetic and dielectrophoretic flows in microchannels with a uniform post array. Computational studies are performed to determine velocity of particles suspending in a fluid driven by electrokinesis and dielectrophoresis in the channel. Monte-Carlo simulations are also conducted to visualize the particle motions. At low applied electric fields, electrokinesis is the dominant transport mechanism. At moderate applied fields, dielectrophoresis are in balance with electrokinesis and diffusion to produce flowing filaments of concentrated and rarefied particles in the microchannels. At high applied fields, dielectrophoresis overwhelms, and locally traps particles. The results provide useful insight for optimizing design parameters of a microfluidic chip to carry out on-chip sample pretreatment using electrokinetic and dielectrophoretic effects.
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