4 1

Proje Grubu: MAG Sayfa Sayısı: 1 Proje No: 112M102 Proje Bitiş Tarihi: 15.01.2015 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 08-10-2018

AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi

Öz:
Bu projenin amacı dielektroforez (DEP) ve akustik kuvvetleri kullanarak mikro-parcacıkların mikro-kanallar icerisindeki hareketlerini kontrol edebilen bir cip-ustu -laboratuvar (C¸ U L) cihazının gelistirilmesidir. Bu cihaz mikro-parcacıkların bulundugu tampon c ozeltinin degistirilmesi (yıkama) ve parcacıkların biribirinden ayrılması islemlerini entegre olarak gerceklestirebilmektedir. Ayırma islemine yonelik manipulasyon DEP yontemiyle, yıkama islemi de akustik tabanlı parcacık manipulasyonu ile yapıldı. Oncelikle mikro-parcacıkların DEP ve akustik manipulasyonu icin ayrı ayrı uniteler tasarlandı ve bu unitelerle deneysel calısmalar yapıldı. Son basamak da ise bu ¨ üniteler birlestirilerek yıkama ve ayırmaya yonelik manipulasyon yapan entegre bir cihaz tasarlandı, uretildi ve test edildi. Akustik ve DEP unitelerinin islem hacimlerinin uyusması icin DEP kısmında 3-boyutlu (3-B) elektrot mimarisi kullanıldı ve y¨uksek is¸lem hacminde parc¸acık manip¨ulasyonu saglandı. Akustik kuvvet ise cihaza yerlestirilen piezoelektrik malzemeler (PZT) ile saglandı. Akustik tabanlı manipulasyona yonelik calısmalar hem yıkama hem de parcacık konsantrasyonunu arttırmaya yonelik uniteler icin calısıldı ancak nihai entegre cihazda sadece yıkama ve ayırma ünitesinin entegrasyonu mumkun olabildi. Proje kapsamında hem DEP hem de akustik tabanlı parçacık manipulasyonuna yonelik sayısal modeller gelistirildi ve deneysel sonuclarla karsılastırıldı. Cihaz uretimleri icin mikro-isleme tabanlı yontemler kullanıldı. Ozellikle DEP tabanlı mikro-akıs¸kanlardinamigi (MAD) cihazlarında kullanılmayan bu yontem ile hem DEP, hem akustik hem de entegre cihaz uretimi icin literaturdeki yontemlere alternatif bir uretim yontemi sunulmuş oldu. Ayrıca 3-B elektrot ¨uretimine yonelik gelistirilen uretim teknikleri ile de literature katkı saglanmıs¸ olundu. Bilgimiz dahilinde literaturde hem akustik hem de DEP tabanlı, iki ayrı islemi aynı cip üzerinde gerceklestirebilen entegre bir PDMS C¸ UL cihazı bulunmamaktadır; bu yonuyle de projemiz literature katkı saglamıstır.
Anahtar Kelime: akustik manipulasyon AC-dielektroforez Mikro-akıs¸kanlar-dinamigi

Konular: Mühendislik, Makine

AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi

Öz:
The objective of this project is to develop a lab-on-a-chip (LOC) device which can manipulate microparticles using dielectrophoretic (DEP) and acoustic methods. This device enables integrated particle wash and particle separation. The manipulation of particles for separation has been performed by DEP and the manipulation of particles for wash has been performed by DEP by acoustic method. Firstly, stand alone units have been designed and tested for DEP and acoustic manipulation. At the final step, an integrated device has been designed, fabricated and tested. For the matching of the throughput of the acoustic and DEP unit, 3-dimensional (3-D) side-wall electrodes have been implemented of the DEP. For the acoustic manipulation piezoelectric materials (PZT) have been utilized. The acoustic manipulation has been studied both for separation and concentration of particles; however, only the integration and the separation has been performed at the final device. In this project, computational models for the simulation of DEP and acoustic based particle manipulation have been developed and compared against the experimental results. The non-uniform electric field inside the device has been generated by means of electrodes which are embedded inside the microchannel, the acoustic force on the other hand has been generated with piezoelectric elements embedded in the device. Particle separation has been achieved with the DEP force, and particle wash and particle concentration has been achieved with the acoustic force. The device is designed to have stable, robust and highly repeatable manufacturability. For the fabrication of the microfluidic devices, mainly micro-machining has been utilized. The proposed fabrication techniques have been presented as an alternative for the available techniques in the literature for the fabrication of acoustic and DEP based microfluidc devices. To the best of authors’ knowledge, an integrated LOC device which combines acoustic and DEP manipulation does not exist in the open literature. In this sense, our project contributes to the microfluidics literature
Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Makine
Erişim Türü: Erişime Açık
APA ÇETIN B, BÜYÜKKOÇAK S, Zeinali S, ÇAĞATAY E, ÖZER M (2015). AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. , 1 - 1.
Chicago ÇETIN Barbaros,BÜYÜKKOÇAK Süleyman,Zeinali Soheila,ÇAĞATAY Erdem,ÖZER Mehmet Bülent AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. (2015): 1 - 1.
MLA ÇETIN Barbaros,BÜYÜKKOÇAK Süleyman,Zeinali Soheila,ÇAĞATAY Erdem,ÖZER Mehmet Bülent AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. , 2015, ss.1 - 1.
AMA ÇETIN B,BÜYÜKKOÇAK S,Zeinali S,ÇAĞATAY E,ÖZER M AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. . 2015; 1 - 1.
Vancouver ÇETIN B,BÜYÜKKOÇAK S,Zeinali S,ÇAĞATAY E,ÖZER M AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. . 2015; 1 - 1.
IEEE ÇETIN B,BÜYÜKKOÇAK S,Zeinali S,ÇAĞATAY E,ÖZER M "AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi." , ss.1 - 1, 2015.
ISNAD ÇETIN, Barbaros vd. "AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi". (2015), 1-1.
APA ÇETIN B, BÜYÜKKOÇAK S, Zeinali S, ÇAĞATAY E, ÖZER M (2015). AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. , 1 - 1.
Chicago ÇETIN Barbaros,BÜYÜKKOÇAK Süleyman,Zeinali Soheila,ÇAĞATAY Erdem,ÖZER Mehmet Bülent AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. (2015): 1 - 1.
MLA ÇETIN Barbaros,BÜYÜKKOÇAK Süleyman,Zeinali Soheila,ÇAĞATAY Erdem,ÖZER Mehmet Bülent AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. , 2015, ss.1 - 1.
AMA ÇETIN B,BÜYÜKKOÇAK S,Zeinali S,ÇAĞATAY E,ÖZER M AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. . 2015; 1 - 1.
Vancouver ÇETIN B,BÜYÜKKOÇAK S,Zeinali S,ÇAĞATAY E,ÖZER M AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi. . 2015; 1 - 1.
IEEE ÇETIN B,BÜYÜKKOÇAK S,Zeinali S,ÇAĞATAY E,ÖZER M "AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi." , ss.1 - 1, 2015.
ISNAD ÇETIN, Barbaros vd. "AC-Dielektroforez ve Akustik Metotlar Kullanarak Mikro-parc¸acıkların Manip¨ ulasyonunu Sa˘ glayan C¸ ip-U¨ stu¨ -Laboratuvar Cihazının Gelis¸ tirilmesi". (2015), 1-1.