細胞分離過程數值仿真

介電泳(dielectrophoresis or DEP),也稱雙向電泳, 是介電常數較低的物體在非勻強電場中受力的現象。介電力大小與物體是否帶電無關,與物體的大小、電學性質、周圍介質的電學性質以及外加電場的場強、場強變化率、頻率有關。Herbert Pohl在上世紀50年代發表了第一篇關于雙向電泳的文章,最近由于這一現象對于微小粒子的可操縱性又成為了熱門的研究領域。Pohl在他的書中對于雙向電泳的定義是中性物質由于在非勻強場中的極化作用而產生運動的現象。由于介電泳成本低,科學上正在研究用介電泳來操作細胞,DNA,蛋白質,以此來取代光探針(optical tweezer)或磁探針(magnetic tweezer)。

本案例基于介電泳原理仿真了對細胞進行操縱,并將不同細胞進行分離的過程。

未考慮介電泳下,細胞混合在一起,無法分離,如圖所示:

Untitled1.gif

考慮介電泳下,細胞發生偏轉分離,如圖所示:

Untitled2.gif

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