Trennung, Sortierung und Mischung von Partikeln in Mikroströmungen

In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach berührungslosen Methoden zur Manipulation einzelner Partikel, Zellen und Organismen in verschiedenen Bereichen wie Biologie, Chemie, Technik und Physik gestiegen. Dieser Bedarf ergibt sich aus dem breiten Spektrum von Anwendungen, die eine präzise Manipulation dieser Einheiten erfordern, wie z. B. der Nachweis, die Fokussierung, das Mischen, das Zählen und die Analyse von Einzelzellen. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, wurden fortschrittliche Lab-on-a-Chip-Geräte entwickelt und erfolgreich für die Durchführung verschiedener Funktionen eingesetzt. Darüber hinaus haben Fortschritte in der Mikro- und Nanotechnik die rasche Entwicklung verschiedener Technologien ermöglicht, die darauf abzielen, Partikel durch verbesserte biokompatible Ansätze zu manipulieren. Die Integration von biokompatiblen Mikroblasenströmungen und Poiseuille-Strömungen ist in den letzten Jahren zu einem herausragenden Merkmal von Lab-on-a-Chip-Geräten geworden und ermöglicht verschiedene mikrofluidische Anwendungen.

In unserem Forschungsinstitut haben wir mehrere Techniken implementiert und die praktische Integration der Mikroblasenströmung in verschiedene Anwendungen demonstriert. Wir haben automatisierte Systeme entwickelt, die aktivierte Mikroblasenströmung nutzen, um Mikropartikel in einem Mikrokanal zu manipulieren. Diese Systeme weisen eine hohe Effizienz auf und eignen sich besonders für Anwendungen in der Lab-on-a-Chip-Technologie, insbesondere für die Analyse, Isolierung und Entfernung einzelner Zellen. Darüber hinaus setzen wir verschiedene Kontroll- und Messtechniken ein, um Mikropartikel, Mikrobläschen und Strömungsfelder in Echtzeit zu beobachten, zu verfolgen, zu erkennen und zu steuern.

 

Partner:

  • N.N.

 

Bearbeiter:

  • Amirabas Bakhtiari, MSc.

 

Fördergeber:

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft

 

Publikationen:

  • Bakhtiari A, Kähler CJ (2022) Automated monitoring and positioning of single microparticle via ultrasound-driven microbubble streaming. Microfluidics and Nanofluidics 26:59
  • Bakhtiari A, Kähler CJ (2023) Automated microparticle positioning using a pair of ultrasound-actuated microbubbles for microfluidic applications. Microfluidics and Nanofluidics 27:1-9
  • Bakhtiari A, Kähler CJ (2023) Flow characterization of a combined Poiseuille flow and streaming of ultrasound-actuated microbubble using μPTV. 15th International Symposium on Particle Image Velocimetry – ISPIV 2023, June 19–21, San Diego, California, USA