基于电力聚焦的光纤光镊细胞分选

基于电力聚焦的光纤光镊细胞分选

论文摘要

提出了基于电力聚焦的单模光纤耦合激光分选细胞的方法。基于电力聚焦模型和光镊原理,推导出中心聚焦流宽度公式和光纤光镊对细胞的散射力公式。在Comsol Multiphysics 5.3中建立层流、电流、粒子追踪和电磁波四个物理场,进行了直径10μm和20μm粒子的单细胞流和分选仿真。在此基础上,搭建了光纤光镊分选细胞实验平台,配置了酵母菌细胞和聚苯乙烯微球的混合溶液,进行了实验。仿真和实验结果均表明,在入口电压比1∶1.2的情况下,在主通道中能形成间距大致均匀相等的单细胞流。并在波长为980 nm、功率为300 mW激光条件下,聚焦激光可以通过单模光纤驱动不同直径的细胞沿光轴方向移动,且移动距离不相等,从而迫使细胞进入不同的通道进行分选。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 基本理论
  •   1.1 电力聚焦理论模型
  •   1.2 光纤光镊对细胞的散射力
  • 2 细胞分选仿真
  •   2.1 单细胞流仿真
  •   2.2 细胞分选仿真
  • 3 细胞分选实验结果与分析
  •   3.1 细胞分选实验平台
  •   3.2 单细胞流实验
  •   3.3 光纤光镊分选细胞实验
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张英杰,张思祥,竭霞,周围,李默

    关键词: 电力聚焦,光镊,散射力,细胞分选,微通道

    来源: 微纳电子技术 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学

    专业: 生物学

    单位: 河北工业大学机械工程学院

    基金: 河北省自然科学基金资助项目(B2014202260)

    分类号: Q2-33

    DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2019.05.007

    页码: 376-381

    总页数: 6

    文件大小: 2269K

    下载量: 124

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