Aggregation of latex microparticles: simulation and experimental verification
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.16608Palabras clave:
dielectroforésis, agregado de micropartículas, microsistemas, método de los elementos finitosResumen
La manipulación de objetos micrométricos a nivel individual es uno de los campos de investigación mas relevantes, ya que estas técnicas se pueden aplicar al manejo de material biológico. El objetivo de este artículo es el de presentar un microsistema diseñado para la micromanipulación de partículas. El principio de funcionamiento de este dispositivo es la dielectroforésis, la cual consiste en el movimiento lateral de material eléctricamente neutro bajo la influencia de campos eléctricos no uniformes. En la práctica, el dispositivo se fabricó sobre un substrato de silicio en el cual se depositaron microelectrodos interdigitados hechos de platino. Además, las paredes de la microcámara fueron fabricadas con una resina fotocurable, lo cual permite un volumen constante de la muestra bajo estudio durante la experimentación. Igualmente, el circuito integrado se probó con microesferas de poliestireno de 4,2μm de diámetro. En este trabajo se presentan algunos resultados de dielectroforésis común y aglomerado de partículas. El patrón de los microagregados es consistente con la distribución del campo eléctrico sobre los electrodos, el cual se calculó con el método de los elementos finitos.
Descargas
Citas
W. B. Betts. “The potential of dielectrophoresis for the real-time detection of microorganisms in foods”. Trends in Food Science and Technology. Vol. 6. 1995. pp. 51 - 58. DOI: https://doi.org/10.1016/S0924-2244(00)88943-8
G. Fuhr, G. Shirley. “Biological application of microstructures”. Topics in current chemistry. Vol. 194. 1998. pp. 83 - 116. DOI: https://doi.org/10.1007/3-540-69544-3_4
K. Hoettges, M. Hughes, A. Cotton, N. Hopkins, M. Mcdonell. “Optimizing particle collection for enhanced surface-based biosensors”. IEEE in Medicine and Biology Magazine. Vol. 22. 2003. pp. 68 - 74. DOI: https://doi.org/10.1109/MEMB.2003.1266049
K. Sato, Y. Kawamura, S. Tanaka, K. Uchida, H. Kohida. “Individual and mass operation of biological cells using micromechanical silicon devices”. Sensors and Actuators. Vol. A21-A23. 1990. pp. 948 - 953. DOI: https://doi.org/10.1016/0924-4247(90)87066-R
G. Fuhr, T. Müller, T. Schnelle, R. Hagedorn, A. Voigt, S. Fiedler. “Radio-frequency microtools for particle and living cell manipulation”. Naturwissenschaften. Vol. 81. 1994. pp. 528 - 535. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01139998
C. L. Asbury, G. van den Engh. “Trapping of DNA in nonuniform oscillating electric fields”. Biophysical Journal. Vol. 74. 1998. pp. 1024 - 1030. DOI: https://doi.org/10.1016/S0006-3495(98)74027-5
D. Figeys, D. Pinto. “Lab-on-a-chip: A revolution in biological and medical sciences”. Analytical Chemistry. Vol. 72. 2000. pp. 330a-335a. DOI: https://doi.org/10.1021/ac002800y
H. A. Pohl, J. P. Schwar. “Factors affecting separations of suspensions in nonuniform electric fields”. Journal of Applied Physics. Vol. 30. 1959. pp. 69 - 73. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1734977
Y. Huang, R. Pethig. “Electrode design for negative dielectrophoresis”. Measurement Science and Technology. Vol. 2. 1991. pp. 1142 - 1146. DOI: https://doi.org/10.1088/0957-0233/2/12/005
H. A. Pohl, J. S. Crane. “Dielectrophoretic force”. Journal of Theoretical Biology. Vol. 37. 1972. pp. 1 - 13. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5193(72)90112-9
P. Kohnke. “ANSYS Theory Reference Manual release 5.5.” Swanson Analysis Systems Inc. 1995. pp. 1 – 120.
H. Krassow. Microsensor packaging for flow measurement with a novel differential pressure meter. PhD. Thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, Barcelona, Spain. 1999.
A. Ramos, H. Morgan, N. G. Green, A. Castellanos. “Ac electrokinetics: a review of forces in microelectrodes structures”. Journal of Physics D: Applied Physics. Vol. 31. 1998. pp. 2338 – 2353. DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/31/18/021
O. Velev, E. Kaler. ”In situ assembly of colloidal particles into miniaturized biosensors”. Langmuir. Vol. 15. 1999. pp. 3693-3698. DOI: https://doi.org/10.1021/la981729c
A. Rosenthel, J. Voldman. “Dielectrophoretic traps for single-particle patterning”. Biophysical Journal. Vol. 88. 2005. pp. 2193-2205. DOI: https://doi.org/10.1529/biophysj.104.049684
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.
Twitter