光流体チップ上での滞留点流による微小粒子のソーティング、トラッピング、およびシフト

本論文では、ソーティング、トラッピング、シフトを含む高効率で多目的な微小粒子操作のための光流体チップを提案します。操作原理は、制御可能な光学および流体条件によって微小粒子に作用する異なる光学力に基づいています。微小粒子は水力学的フォーカシングによって拘束され、光学的活性領域に運ばれ、そこでは滞留流によって粒子が減速されます。低速度は作用時間を延ばし、500 mWのレーザーによる高効率な光学的ソーティングを可能にします。流体条件を最適化するために数値シミュレーションが使用されます。実験では、直径3.2 µmのポリスチレン粒子を1.1 µmの粒子から分離することが確認されました。さらに、可調平衡位置を持つ単一の3.2 µm粒子のトラッピングが実現されました。操作プロセス中の微小粒子の速度変動が分析されました。提案された設計は、生物医学的応用における望ましいソーティング性能、ターゲット選択性、スループット、および統合デバイスの多用途性を提供する代替手段を示します。