การศึกษาเทคนิคหลุมขนาดจุลภาครูปทรงสามเหลี่ยมสำหรับการดักจับอนุภาคขนาดจุลภาค

เทวัญ ตงมณี

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/50330

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	อลงกรณ์ พิมพ์พิณ	en_US
dc.contributor.advisor	ประพฤติดี ปิยะวิริยะกุล	en_US
dc.contributor.author	เทวัญ ตงมณี	en_US
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์	en_US
dc.date.accessioned	2016-12-01T08:05:08Z
dc.date.available	2016-12-01T08:05:08Z
dc.date.issued	2558	en_US
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/50330
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2558	en_US
dc.description.abstract	งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเพื่อออกแบบและสร้างอุปกรณ์ระบบของไหลจุลภาคที่สามารถดักจับเซลล์เดี่ยว โดยเทคนิคที่เลือกใช้จะเป็นหลุมรูปทรงสามเหลี่ยมขนาดจุลภาค ในการศึกษาจะใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ในการช่วยจำลองการไหลภายในหลุมเพื่อศึกษาดูลักษณะโครงสร้างของการไหลสำหรับหลุมที่มีขนาดพารามิเตอร์ต่างกัน โดยหลุมเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีความกว้าง 40, 60 และ 80 ไมโครเมตรและแต่ละความกว้างมีความลึกเป็น 15, 30 และ 45 ไมโครเมตร ซึ่งพบว่าโครงสร้างของการไหลภายในหลุมขนาด 40 ไมโครเมตรที่ความลึก 30 ไมโครเมตร น่าจะมีความเหมาะสมสำหรับการดักให้เป็นเซลล์เดี่ยวมากกว่าหลุมขนาดอื่น หลังจากนั้นจึงได้ทำการทดลองด้วยอุปกรณ์ที่มีท่อการไหลขนาดความกว้าง 5 มิลลิเมตร ยาว 15 มิลลิเมตร และสูง 70 ไมโครเมตร โดยที่ภายในช่องการไหลจะมีหลุมรูปทรงสามเหลี่ยมขนาดจุลภาคที่แตกต่างกัน 3 ขนาดประกอบอยู่ซึ่งมีความยาวด้านละ 40, 60 และ 80 ไมโครเมตร และความลึก 30 ไมโครเมตร การทดลองจะแบ่งเป็น 2 ส่วนคือการทดลองกับอนุภาคและเซลล์เม็ดเลือดขาว ในส่วนแรกจะใช้เม็ดพอลิเมอร์ที่มีขนาด 5 ถึง 20 ไมโครเมตร โดยทำให้เป็นสารแขวนลอยที่มีความเข้มข้นประมาณ 1.8x105 อนุภาคต่อมิลลิลิตร และใช้อัตราการไหล 0.1 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง ซึ่งผลการทดลองแสดงว่าการดักจับอนุภาคของหลุมขนาด 40 ไมโครเมตร สามารถดักจับอนุภาคขนาด 10 และ 15 ไมโครเมตร ที่เป็นอนุภาคเดี่ยวได้ 21% และ 8.6% ตามลำดับ และเมื่อพิจารณาที่หลุมขนาด 60 ไมโครเมตร สามารถดักอนุภาคทั้งสองขนาดที่เป็นอนุภาคเดี่ยวได้ 18.5% และ 14.5% ตามลำดับ และสุดท้ายหลุมขนาด 80 ไมโครเมตร การดักจับอนุภาคทั้งสองขนาดได้ 12.9% และ 9.4% ตามลำดับ สำหรับการทดลองกับเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีขนาด 7 ถึง 15 ไมโครเมตร ที่ความเข้มข้น 3x105 เซลล์ต่อมิลลิลิตรที่อัตราการไหลเดียวกัน พบว่าปริมาณการดักจับเซลล์เดี่ยวของหลุมขนาด 40 ไมโครเมตรได้ 20% ส่วนการดักจับเซลล์เดี่ยวของหลุมขนาด 60 ไมโครเมตรได้ 16.5% และหลุมขนาด 80 ไมโครเมตร สามารถดักจับเซลล์เดี่ยวได้ 10.7% จากผลการทดลองกับเซลล์เม็ดเลือดขาวพบว่าประสิทธิภาพในการดักจับของอุปกรณ์มีความสอดคล้องและใกล้เคียงกันกับการดักจับอนุภาคพลาสติกขนาด 10 ไมโครเมตร	en_US
dc.description.abstractalternative	This research aims to examine appropriate parameters to design and fabricate a microfluidic device that can trap single cells. Triangular microwell technique was chosen for trapping cells in this current study. At the beginning, the computational simulation was used to analyze the effects of difference microwell’s dimensions on the flow structures inside the microwells. The microwells with equilateral length of 40, 60 and 80 µm, and the depth of 15, 30 and 45 µm were investigated. The results suggested that the equilateral triangular with the length of 40 µm and depth of 30 µm should be able to effectively trap a single cell. After that, the trapping device was fabricated. It consist of a rectangle microchannel (5 mm wide, 15 mm long and 70 µm high) and the array of triangular microwells— fabricated on the bottom surface of microchannel. The microwells with equilateral length of 40, 60 and 80 µm with the same depth of 30 µm were investigated. To examine a trapping performance, polystyrene beads were used to replicate cell which their dimension was within the range of 5 to 20 µm. The polystyrene beads were mixed with deionized water to a concentration of 1.8x105 beads/ml and the flow rate of 0.1 ml/h were used. The results showed that the trapping efficiency of the microwells with length of 40 µm for trapping 10 and 15 µm particles was 21% and 8.6%, respectively. For microwells with 60 µm in size, the trapping efficiency for those particles was 18.5% and 14.5%, respectively, and for the microwells with length of 80 µm, the trapping efficiency for those particles was 12.9% and 9.4% respectively. For the white blood cells experiment, the concentration of 3x105 cells/ml with same the flow rate was used. The results showed that the trapping efficiency of the microwells with length of 40, 60 and 80 µm was 20%, 16.5% and 10.7%, respectively. This result agrees with the experiment of 10 µm particle.	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.relation.uri	http://doi.org/10.14457/CU.the.2015.1338	-
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	ของไหลจุลภาค
dc.subject	อุปกรณ์วัดของไหลจุลภาค
dc.subject	Microfluidics
dc.subject	Microfluidic devices
dc.title	การศึกษาเทคนิคหลุมขนาดจุลภาครูปทรงสามเหลี่ยมสำหรับการดักจับอนุภาคขนาดจุลภาค	en_US
dc.title.alternative	A study of triangular microwell technique for micro-particles trapping	en_US
dc.type	Thesis	en_US
dc.degree.name	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต	en_US
dc.degree.level	ปริญญาโท	en_US
dc.degree.discipline	วิศวกรรมเครื่องกล	en_US
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.email.advisor	Alongkorn.P@Chula.ac.th,alongkorn.pimpin@gmail.com	en_US
dc.email.advisor	Prapruddee.P@Chula.ac.th	en_US
dc.identifier.DOI	10.14457/CU.the.2015.1338	-
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5670546821.pdf		4.71 MB	Adobe PDF	View/Open

Show simple item record