یکی دیگر از دلایل گرایش به سمت میکروفلوئیدیک ها

استفاده از سیستم­های میکروفلوئیدی همراه با ترکیب کردن آن­ها با الکتریک، مغناطیس، اپتیک، صوت، شیمی به منظور انجام عملیات مورد نظر باعث پیشرفت و توسعه قابل ملاحظه­ای در بیوتکنولوژی شده است. یک مثال مناسب برای مقایسه، سیستم غربالگری برای جست­­و­جو ماده خاصی در یک نمونه مورد آزمایش می­باشد. به طور متداول این غربالگری توسط میکروصفحه­ هایی که شامل ۱۰ دیواره ۱۰ است انجام می­شود که با این فرمت برای غربالگری ۱۰۰۰۰۰ نمونه این فرآیند، ۴ ماه طول می­کشد و نیاز به ۱۰ لیتر ماده معرف دارد. با استفاده از سیستم میکروفلوئید ‏شکل زیر، زمان به یک هفته کاهش می­ یابد و مقدار معرف ۱۰۰ بار کوچک­تر می­شود. با استفاده از سیستم میکروفلوئید قطره­ ای زمان به ۲۰ دقیقه کاهش می­یابد و شاهد این نکته خواهید بود که با استفاده از میکروفلوئید دیجیتال و قطره ­ای زمان و مقدار معرف مصرفی به میزان قابل توجهی کاهش می­یابد. در حال حاضر مقدار ماده مورد نیاز به  ۵۰ رسیده که در آینده نزدیک به زیر این مقدار نیز خواهد رسید.

میکروفلوئید

میکروفلوئیدهای دیجیتال و قطره­ ای هردو از میکروقطره­ ها استفاده می­کنند تا حجم را کاهش دهند. میکروفلوئیدهای قطره­ ای جزئی از میکروفلوئید­های دو یا چندفازی است که قطره­ ها توسط جریان حامل منتقل می­شوند در حالی که روال در میکروفلوئید دیجیتال کاملا متفاوت است و در واقع میکروصفحه هایی مجهز شده به ربات­هایی به منظور دستکاری قطره­ ها می­باشد. برخلاف میکروفلوئیدهای پیوسته و میکروفلوئید قطره­ ای که پمپ­ و شیرهای آن به صورت مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی و یا آکوستیکی راه ­اندازی می­شوند، در میکروفلوئید دیجیتال به صورت ذاتی است و با یک راه ­اندازی همه وظایف مختلف مانند پمپ ­کردن، شیر و جابجا نمودن انجام می­شود.

در واقع میکروفلوئیدهای دیجیتال و قطره­ ای مکمل یکدیگرند. میکروفلوئیدهای دیجیتال می­توانند حجم مایع­ های کوچک را راه­ اندازی کنند و عملیات مختلف دستکاری را به صورت موازی و دقت بالا انجام دهند در حالی که میکروفلوئیدهای قطره ­ای عملیات به صورت سری انجام می­شود. ‏شکل زیر میزان حجم در سیستم­های متداول میکروفلوئید را نشان می­دهد‏.

میکروفلوئید قطره ای

تقسیم ­بندی انواع میکروفلوئیدها(ریز سیال ها)

به نظر نگارنده، میکروفلوئیدیک را به صورت زیر می­توان تقسیم بندی کرد. 

میکروفلوئیدهای با جریان پیوسته

  • میکروفلوئید جریان تک فازی(دیدن ویدیو)
  • میکروفلوئید با جریان دو فازی

میکروفلوئید­های بر پایه قطره

میکروفلوئید هیبرید

  • مجتمع جریان پیوسته و دیجیتال
  • مجتمع جریان پیوسته و قطره­ای

تولید قطره در میکروفلویید

این سلسه مباحث ادامه دارد


نویسنده  سری آموزشی میکروفلوئید: طباطبایی