1گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
2بیومکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
3استادیار دانشکده مهندسی مکانیک
چکیده
وسایل تشخیصی-تحلیلی میکروسیالی به‌ویژه وسایل تحلیلی میکروسیالی کاغذی (میکروپدها) به دلیل مزایای فراوان از جمله هزینه عملیاتی کم، مصرف کم نمونه و عدم نیاز به مهارتی خاص برای استفاده و بازیافت یا دفع آسان مورد استقبال زیادی قرار گرفته‌اند. میکروپدها بدون نیاز به نیروی محرک خارجی توانسته‌اند در تشخیص بسیاری از بیماری‌ها موفق ظاهر شوند. هدف در این مقاله، توسعه میکرومیکسری برای تشخیص برمبنای رنگ‌سنجی نیتریت موجود در بزاق به کمک واکنش گریس و افزایش بازه حد تشخیص دستگاه به کمک بهبود اختلاط است. میکرومیکسرها پس از یک طراحی ساده با برش لیزر ساخته شدند. در این کار پنج هندسه متفاوت شامل ساده، مارپیچ، زیگزاگ، شکسته قائم و شکسته مایل برای بخش اختلاط میکرومیکسر به دو صورت تجربی و شبیه‌سازی آزمایش و مقایسه شده‌اند. شبیه‌سازی با مدل جریان دوفازی همگن در محیط متخلخل در نرم‌افزار انسیس سی‌اف‌اکس صورت گرفته‌است. در نتیجه میکرومیکسر شکسته مایل نسبت به میکرومیکسر ساده با بهبود 44.24 درصدی بهترین عملکرد را در آزمایش داشته‌است که حاصل آن محدوده خطی تشخیص 0-1000 µmolL^(-1) و حد تشخیص 5.7 µmolL^(-1) شده‌است. بدین ترتیب با توجه به تاثیر فراوان میکرومیکسرها در میکروسیالات، به کمک اصلاحات هندسی ساده، کیفیت اختلاط و در نتیجه دقت وسیله اندازه گیری افزایش یافت.
Nitrite colorimetric detection in saliva using optimal mixing
نویسندگان [English]
Elham Mollaei1؛ Sasan Asiaei2؛ Mahdi Moghimi3؛ Ali Zadekafi1
1Mechanical Engineering Department, Iran university of science and technology
2Iran University of Science and Tech.
3Assistant professor, Mechanical Engineering Department, Tehran, Iran
چکیده [English]
Microfluidic analytical/diagnostic tools, especially microfluidic paper-based analytical devices (μPADs) have attracted considerable attention due to their numerous advantages including their low operational costs, small analyte consumption, and limited required skills for use, and easy disposal/recycling. μPADs have been successful in detection of various diseases with no external deriving units. The aim of this study is to develop a micromixer for colorimetric detection of nitrite in saliva using Griess reaction and widening the limit of detection (LOD) by mixing improvement. Micromixers were fabricated using laser cut after a simple design. Five different geometries were examined and compared including straight, curved, zigzag, square wave and hexagonal, by numerical simulation and experimental tests for mixing part in micromixer. Simulations were performed in ANSYS CFX with homogeneous two-phase flow model in a porous media. As the result inclined hexagonal micromixer showed the best performance (in comparison with the straight one) exhibiting 44.24% of improvement which leads to a detection range and LOD of 0-1000 µmolL^(-1) and 5.7 µmolL^(-1), respectively. Considering the significant impact of micromixers in microfluidics, the quality of mixing and therefore the accuracy of the devices was improved by simple geometrical modifications.
ابتدای صفحه