ارائه‌کننده: یاسمن رخ زاد
استاد راهنما: دکتر محمد ضابطیان طرقی، دکتر روزبه عابدینی نسب
استاد مشاور: دکتر فاطمه رهبری زاده
استاد ناظر داخلی اول: دکتر رضا مداحیان
استاد ناظر خارجی اول: دکتر سیده سارا صالحی
تاریخ: 1403/03/30
ساعت:  12
مکان: دانشکده مهندسی مکانیک - اتاق 251

چکیده:
جداسازی سلو­ل­ های سرطانی در گردش یکی از مهم­ترین فرآیند­های مورد نیاز در حوزه‌های آنالیز سلولی، تشخیصی و فرآیندهای بیولوژیکی است. تراشه­ های جداساز سلولی با مزیت­ هایی از قبیل هزینه کم و بازدهی بالا، بسیار مورد توجه بوده است. این تراشه­ها به سه دسته فعال، غیرفعال و ترکیبی تقسیم می­ شوند. با توجه به اهمیت زنده­مانی بالای سلول­ ها در طول تست و همچنین نیاز به آنالیز حجم زیادی نمونه در مدت کوتاه، روش­های فعال دارای نواقص زیادی هستند. وجود تراشه­ هایی با توان عملیاتی بالا همواره چالش بزرگی در زمینه جداسازی سلولی بوده است. تراشه ­های میکروسیالی اینرسی و به طور دقیق ­تر، کانال‌های حلزونی شکل، قابلیت برطرف کردن تمام این الزامات را دارند. با توجه به این موارد در این پایان­نامه یک دستگاه میکروسیال حلزونی با طول کوتاه 1.5 حلقه و توان عملیاتی و بازدهی بالا، مورد بررسی قرار می­گیرد. به منظور بهبود عملکرد جداسازی یک قسمت ورودی جهت پیش ­متمرکزسازی سلول­ ها طراحی می­ شود و در انتها نیز طراحی مناسبی نیز برای اطمینان از برای فاصله گرفتن بیشتر سلول­ ها تا رسیدن به خروجی­ های مربوطه انجام می­گیرد. در ابتدا بررسی ­های عددی برای تایید طراحی­ قسمت­ های مختلف تراشه انجام شد. در ادامه، آزمایشات سلولی انجام و عملکرد تراشه مورد بررسی قرار گرفته است. سه رده­های سلول سرطانی HEK، U87 و AsPC-1 برای انجام آزمایش­ها انتخاب شدند. این دستگاه دارای بیشینه راندمان جداسازی 95.74 درصد با خلوص 93.75 درصد برای بازه سلول­های 14 تا 17 میکرومتر و بازدهی 98.31 درصد با خلوص 96.13 درصد برای سلول­ های 10 تا 14 میکرومتر می­باشد. بیشینه بازدهی و خلوص جداسازی این تراشه در نرخ جریان بسیار بالای 3500 میکرولیتر بر دقیقه و رینولدز جریان  187 اتفاق افتاد که با سایر سیستم‌های جداسازی میکروسیال قابل مقایسه است. لازم به ذکر است که زنده ­مانی سلول­ ها در آزمایش­ ها در حدود 98.8 اندازه گیری شده­ است. مزیت اصلی این تراشه در ارائه دادن توان عملیات بسیار بالا در طول کمی از تراشه می ­باشد.