利用惯性流中的介电泳实现微纳米颗粒的多用途操控†
微纳米颗粒的操控在生物医学研究、临床诊断、环境监测、药物研发和采矿业中有着广泛应用。介电泳（DEP）利用非均匀电场操控颗粒，为天然和合成颗粒提供了一种无标记、高精度且非侵入性的方法。介电泳操控在粘滞效应占主导的超低雷诺数（Re ≪ 1）斯托克斯流区域已被充分研究，但其在惯性流区域的应用仍亟待探索。
本研究旨在通过耦合介电泳与惯性流实现跨微纳米尺度的颗粒操控，以填补这一研究空白。首先，我们利用微通道上下表面对称的叉指电极（IDE）阵列，从理论上分析了微通道内垂直方向中介电泳力与惯性升力的物理耦合机制。随后通过实验探究了介电泳与惯性升力的垂直耦合对颗粒横向聚焦特性的影响，利用横向惯性效应增强垂直方向的介电泳作用效果。
最后，我们将惯性流中的介电泳技术应用于基于尺寸和介电性质的颗粒与细胞分离，以及纳米颗粒聚焦和过滤。研究表明，在惯性流中结合介电泳技术，能够为微纳米颗粒操控提供多用途的强大方法，推动该领域的技术进展。
服务对象 ： 格里菲斯大学
发表时间： 2025 年 9月 25 日
发表期刊： Lab on a Chip
文章链接： https://doi.org/10.1039/D4LC01037J
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