Publicação
Microfluidic system for cell separation and deformation assessment by using passive methods
| Resumo: | Os sistemas microfluídicos têm sido usados com sucesso em muitas aplicações biomédicas. As principais vantagens destes sistemas consistem na utilização de volumes de amostras reduzidos e com tempos de ensaios curtos. Além disso, os sistemas microfluídicos possibilitam a execução de várias tarefas em paralelo numa única plataforma microfluídica, como por exemplo a separação e medição da deformabilidade de células/partículas. Em dispositivos microfluídicos, existem dois métodos principais para separar células: métodos passivos, baseados em microestruturas e escoamentos laminares, e métodos ativos, baseados em campos de forças externos. Muitos estudos têm sido realizados com métodos passivos, pois estes não necessitam de forças externas. Nesta tese serão apresentadas diferentes geometrias passivas para um dispositivo microfluídico, constituído por vários filtros de fluxo cruzado e multiníveis com o intuito de separar células/partículas em função do seu tamanho. Outra característica importante é a implementação de microcanais hiperbólicos a montante das saídas por forma a criar um escoamento extensional homogéneo e consequentemente medir a deformabilidade das células de forma controlada. Após a separação e avaliação da deformação, a quantidade de glóbulos vermelhos será quantificada por um método de espectrofotometria. Os resultados indicam que várias geometrias mostraram uma boa taxa de separação, confirmada pelas medidas de camada livre de células e pela espectrofotometria. Verificou-se também que os sistemas microfluídicos testados são capazes de separar amostras patológicas de sangue, demostrando assim o seu potencial em realizar simultaneamente a separação e deformação de células patológicas, como por exemplo células provenientes de pacientes diagnosticados com malária e/ou diabetes. |
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| Autores principais: | Faustino, Vera Luísa Carreira |
| Assunto: | Deformação e separação de glóbulos vermelhos Espectrofotometria Filtros de fluxo cruzado Microdispositivos passivos e microfabricação Crossflow filters Microfabrication Passive microdevices RBCs deformation and separation and spectrophotometry Engenharia e Tecnologia::Engenharia Médica |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os sistemas microfluídicos têm sido usados com sucesso em muitas aplicações biomédicas. As principais vantagens destes sistemas consistem na utilização de volumes de amostras reduzidos e com tempos de ensaios curtos. Além disso, os sistemas microfluídicos possibilitam a execução de várias tarefas em paralelo numa única plataforma microfluídica, como por exemplo a separação e medição da deformabilidade de células/partículas. Em dispositivos microfluídicos, existem dois métodos principais para separar células: métodos passivos, baseados em microestruturas e escoamentos laminares, e métodos ativos, baseados em campos de forças externos. Muitos estudos têm sido realizados com métodos passivos, pois estes não necessitam de forças externas. Nesta tese serão apresentadas diferentes geometrias passivas para um dispositivo microfluídico, constituído por vários filtros de fluxo cruzado e multiníveis com o intuito de separar células/partículas em função do seu tamanho. Outra característica importante é a implementação de microcanais hiperbólicos a montante das saídas por forma a criar um escoamento extensional homogéneo e consequentemente medir a deformabilidade das células de forma controlada. Após a separação e avaliação da deformação, a quantidade de glóbulos vermelhos será quantificada por um método de espectrofotometria. Os resultados indicam que várias geometrias mostraram uma boa taxa de separação, confirmada pelas medidas de camada livre de células e pela espectrofotometria. Verificou-se também que os sistemas microfluídicos testados são capazes de separar amostras patológicas de sangue, demostrando assim o seu potencial em realizar simultaneamente a separação e deformação de células patológicas, como por exemplo células provenientes de pacientes diagnosticados com malária e/ou diabetes. |
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