Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/7606
Type: Tese
Title: Projeto, fabricação e ensaio de dispositivo microfluídico para separação de células sanguíneas baseado no efeito Zweifach-Fung
Author(s)/Inventor(s): Colman, Jordana
Advisor: Cotta, Carolina Palma Naveira
Abstract: A separação e classificação de células sanguíneas são utilizadas de uma forma abrangente dentro da medicina: diagnóstico, terapêutica e biologia celular. O sangue, por ser um tecido de fácil acesso e rico em informações, é o material mais utilizado. No entanto, sua mistura é complexa, e a sua separação é necessária para uma análise mais precisa. Existem várias técnicas convencionais para separação de células, todavia estas técnicas são frequentemente trabalhosas e exigem vários passos e rotulações para identificar células e pacientes. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo apresentar e contribuir com a fabricação de baixo custo de microsseparadores de células baseados na lei de bifurcação (ou Efeito de Zweifach-Fung). Os moldes dos dispositivos foram fabricados em acrílico sem a necessidade de uma sala limpa e os microsseparadores foram moldados em dois diferentes polímeros: Uretana-Acriltato (UA) e polidimetilsiloxano (PDMS). Simulações foram realizadas na caracterização do microsseparador: ângulos entre as bifurcações, velocidades médias de entrada e quantidade de partículas presente no escoamento. Verificando o modelo computacional adotado com resultados experimentais com perfil de velocidade adquirido por meio de micro-PIV, balanço de massa e casos reais fazendo uso de sangue humano e animal. Comparando os resultados apresentados pela literatura, estudos teóricos e experimentais, verificou-se que a eficiência de separação tem valores próximos e assim os métodos adotados no presente estudo foram pertinentes.
Abstract: The separation and classification of blood cells are used in a comprehensive way within medicine: diagnosis, therapy and cell biology. Blood, being an easily accessible and information-rich tissue, is the most widely used material. However, it is mixing is complex, and their separation is necessary for a more accurate analysis. There are several conventional techniques for cell separation, however these techniques are often laborious and require several steps and labeling to identify cells and patients. In this context, the present work aims to present and contribute to a low-cost manufacture of cell microsseparation based on the bifurcation law (or Zweifach-Fung Effect). The molds of the devices were manufactured in acrylic without the necessity of a clean-room and the microsseparations were molded in two different polymers: Urethane-Acriltato (UA) and polydimethylsiloxane (PDMS). Simulations were carried out in the characterization of the microsecarator: angles between the bifurcations, mean velocities of entry and quantity of particles present in the flow. Verifying the computational model adopted with experimental results with speed profile acquired through micro-PIV, mass balance and real cases using human and animal blood. Comparing the results presented by the literature, theoretical and experimental studies, it was verified that the separation efficiency has close values and thus the methods adopted in the present study were pertinent.
Keywords: Engenharia mecânica
Microsseparadores
Efeito Zweifach-Fung
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Oct-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/7606
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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