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血液中自然殺手細胞無標記分離之高通量慣性微流體裝置設計最佳化 = = D...

葉銘熹

血液中自然殺手細胞無標記分離之高通量慣性微流體裝置設計最佳化 = = Design Optimization of High-Throughput Inertial Microfluidic Device for Label-Free Natural Killer Cells Separation from Blood /

紀錄類型:	書目-語言資料,印刷品 : Monograph/item
正題名/作者:	血液中自然殺手細胞無標記分離之高通量慣性微流體裝置設計最佳化 =/ 葉銘熹.
其他題名:	Design Optimization of High-Throughput Inertial Microfluidic Device for Label-Free Natural Killer Cells Separation from Blood /
其他題名:	Design Optimization of High-Throughput Inertial Microfluidic Device for Label-Free Natural Killer Cells Separation from Blood.
作者:	葉銘熹
出版者:	雲林縣 :國立虎尾科技大學 , : 民113.07.,
面頁冊數:	[12], 77面 :圖 ; : 30公分.;
附註:	指導教授: 郭如男.
標題:	COMSOL Multiphysics. -
電子資源:	電子資源

血液中自然殺手細胞無標記分離之高通量慣性微流體裝置設計最佳化 = = Design Optimization of High-Throughput Inertial Microfluidic Device for Label-Free Natural Killer Cells Separation from Blood /
葉銘熹

血液中自然殺手細胞無標記分離之高通量慣性微流體裝置設計最佳化 =Design Optimization of High-Throughput Inertial Microfluidic Device for Label-Free Natural Killer Cells Separation from Blood /Design Optimization of High-Throughput Inertial Microfluidic Device for Label-Free Natural Killer Cells Separation from Blood.葉銘熹. - 初版. - 雲林縣 :國立虎尾科技大學 ,民113.07. - [12], 77面 :圖 ;30公分.

指導教授: 郭如男.

碩士論文--國立虎尾科技大學自動化工程系碩士班.

含參考書目.

癌症免疫療法或是免疫研究皆需要大量且高純度的免疫細胞，尤其是自然殺手細胞，現有的無標記分離方法中，如密度梯度離心及微結構過濾法其樣本處理速度與分離效果難以兼得。本研究提出了一種利用收縮膨脹微流道從稀釋血液中無標記分離自然殺手細胞的方法，首先依據流體動力學原理提出六角形及方形兩種膨脹區設計與100及75微米收縮區寬度設計，接著使用COMSOL Multiphysics模擬並觀察四種不同設計流道中的二次流和不同大小粒子分離效果。同時利用軟性微影製程製作四種設計的微流道，進行10及20微米粒子分離測試，實驗結果驗證與數值分析一致，也證明了流量、收縮區迪恩拖曳力和分離效率的關聯，實驗中發現方形膨脹區設計存在易卡住氣泡的缺陷，透過調整流量找到最佳化分離 10及20微米粒子的設計是六角形膨脹區結合75 微米收縮區，在流量125 μL/min下10微米塑膠微粒有83.8%的回收率及97.1%的純度。細胞分離實驗則在血液樣本中加入細胞團聚試劑與自然殺手細胞，使樣本中的非自然殺手細胞團聚成為較大的細胞團塊，自然殺手細胞成為較小顆粒，最後使用最佳化設計的收縮膨脹微流道陣列晶片自血液樣本中以125 μL/min流量下分離自然殺手細胞，結果顯示自然殺手細胞的回收率、純度及存活率分別達到70.9%、91.2%及95.3%。.

(平裝)Subjects--Topical Terms:

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COMSOL Multiphysics.

血液中自然殺手細胞無標記分離之高通量慣性微流體裝置設計最佳化 = = Design Optimization of High-Throughput Inertial Microfluidic Device for Label-Free Natural Killer Cells Separation from Blood /
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520 3 $a Cancer immunotherapy and immunological research necessitate large quantities of high-purity immune cells, particularly natural killer (NK) cells. Current label-free separation methods, such as density gradient centrifugation and microstructure filtration, struggle to balance sample processing speed and separation efficiency. This study proposes a novel method to separate NK cells from diluted blood using a contraction-expansion array microchannel. Based on fluid dynamics principles, hexagonal and square for the expansion zone were proposed, along with contraction widths of 100 and 75 μm. Using COMSOL Multiphysics simulations, we observed the secondary flow and particle separation efficiency in the four channel designs. Microchannels were fabricated using soft lithography for experimental testing with 10 and 20 μm microbead. Experimental results corroborated the numerical analysis, demonstrating the relationship between flow rate, Dean drag force in the contraction zone, and separation efficiency. The square expansion design was found to be prone to bubble entrapment, leading to the conclusion that the optimal design for separating 10 and 20 μm microbead was the hexagonal expansion combined with a 75 μm contraction at a flow rate of 125 μL/min, achieving 83.8% recovery and 97.1% purity for 10 μm microbead. In cell separation experiments, NK cells were mixed with an agglutination reagent in blood samples, causing non-NK cells to form larger aggregates while NK cells remained as smaller particles. Using the optimized contraction-expansion array microchannel array chip at a flow rate of 125 μL/min, NK cells were separated from blood samples with recovery, purity, and viability rates of 70.9%, 91.2%, and 95.3%, respectively..
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