Manipulation of particles using inertial microfluidics and viscoelastic fluids

Son yıllarda gelişen mikroüretim teknikleri ile birlikte minyatür sistemlerin ve yonga üzeri laboratuvar sistemlerinin kullanımında ciddi bir artış yaşanmaktadır. Bu sistemler geleneksel sistemlere göre çok düşük miktarda örnek, solüsyon gerektirmekte, taşınabilir olmakta ve daha hassas ölçüm imkanı sağlamaktadır. Bu sistemler için en önemli uygulamalardan bir tanesi de bio-hparçacıkların hassas şekilde hizalanmasıdır. Bu amaçla çok farklı teknikler geliştirilmiştir. Ataletsel mikroakışkan sistemler bu amaçla geliştirilen sistemler arasında öne çıkmaktadır. Bu yöntemde parçacıklar kanal pro lindeki sıvı akış hızı değişiminden dolayı orta miktardaki Reynolds sayısındaki akış rejimlerinde sıvı içinde hizalanmaktadır. Buna ek olarak sıvıların viskoelastik özelliklerinden faydalanılarak da parçacık hizalanması mümkündür. Bu her iki teknik için de sıvı ve akışın kendi özellikleri kullanılmakta ve başka bir mekanizmaya ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu tez ataletsel mikroakışkan ve viskoelastik etki kullanılarak parçacık ve hücre hizalanması üzerinedir. Ataletsel mikroakışkan sistemler için yeni bir üretim tekniği geliştirilmiştir. Yapıştır-döndür ismini verdigimiz bu teknikle hem 2 boyutlu hem de 3 boyutlu mimariler üretilebilmektedir. Ayrıca parçacık hizalanmasının detaylı analizi için hesaplamalı bir bilgisayar analiz modeli geliştirilmiştir. Viskoelastik etki ile parçacık hizalaması için üç farklı viskoelastik sıvı kullanılarak cam kapiller içinde optik hizalama analizi gösterilmiştir.