0% Complete
English
صفحه اصلی
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
High-throughput microfluidic electroporation system using 3D-hydrodynamic focusing
نویسندگان :
Zohre Nazemi Dehkordi
1
Ali Abouei Mehrizi
2
1- دانشگاه تهران
2- دانشگاه تهران
کلمات کلیدی :
electroporation،3D-hydrodynamic focusing،microfluidic،transfection،intracellular delivery
چکیده :
Electroporation (EP) is a well-established, non-viral method of gene delivery that transiently permeates the cell membrane in response to high fields of applied electric field. Although a successful method, traditional bulk EP systems have major limitations including uneven distribution of the electric field, limited control over exposure of individual cells, and Joule heating which can limit cell viability. Microfluidics have become a valuable tool to overcome these issues of conventional EP by allowing more precise manipulation of fluid movement, localization of the electrified field, and control over individual cells. In this work, we describe a microfluidic electroporation platform that utilizes three-dimensional hydrodynamic focusing to concentrate cells in a narrow stream of fluid measuring 20 x 20 µm at the center of the channel. The vertical and horizontal sheath flow provides orthogonal flow confinement which provides uniform exposure of each cell to the applied electric field. Our electroporation platform has embedded planar electrodes beneath the sheath layers so that the electric field is localized across the focused cell stream while minimizing direct interaction of the electrodes with the cells. Based on numerical simulations in COMSOL Multiphysics it is predicted that flow confinement is stable; concentration profiles developed appropriately; and electric field strengths will be sufficient and under the optimal electroporation window (300–800 V/cm) at an applied voltage below 2 V. The design will provide consistent exposure times on the millisecond time-scale, which is appropriate for mammalian cell electroporation, while avoiding unwanted effects like Joule heating, electrolysis, and pH changes. In comparison to previously documented devices, the system presented has increased field uniformity, lower operating voltages and has better scalability for ongoing flow processes. These results are indicative of the promise that the combination of 3D hydrodynamic focusing and low-voltage microfluidic electroporation has in furthering intracellular delivery for cell therapy production and drug screening, as well as single cell analyzers.
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
Emotion Recognition from EEG signal using GA-FLANN with Whale Optimization Algorithm
Mohammadamir Razmi - Pouya Faridfar - Seyed Amirreza Navali Hosseini alavi
تأثیرات و اخلاقیات استفاده از هوش مصنوعی: شواهدی از هند
رعنا شهدآور - ثریا قربانپور کولانی جدید - فاطمه حضرتی پور
EEG Graph Construction: A Comparative Analysis for Classification Application
Kiana Kalantari - Mohammad Bagher Shamsollahi
هیدروژلهای نانوکامپوزیتی تقویتشده با نانوالیاف آرامید عاملدار شده: راهبردی نوآورانه در راستای گسترش ساختارهای پیشرفته مورد استفاده در پزشکی بازساختی
فرهاد اسمعیل زاده - شهره مشایخان - اکبر شجاعی
Examination and Analysis of the Influence of Near-Infrared Light Absorption by Hair Melanin on fNIRS Signal
Elmira Baghaeifar - Sina Shamekhi
مروری بر کاربرد الگوریتمهای یادگیری عمیق و یادگیری تقویتی در پیشبینی روند بازارهای مالی
سید محمد مشگ فروش - فرزانه کاویانی باغبادرانی
توسعه سامانه میکرونیدلهای هیدروژلی زیستسازگار فیبروئین ابریشم-صمغ عربی با پایداری و کارایی بهبودیافته در دارورسانی
مینو علی زاده پیرپشته - فتح اله کریم زاده - مهشید خرازیها - حمیدرضا سلیمی جزی
تحلیل هوش مصنوعی برای کاربردهای انسانی
حمداله مهرآیین
سامانه هوشمند پشتیبان تصمیمگیری راهبردی در تدارکات عمومی
حسن ضیافت
پایداری، مسئولیت و اخلاق: مفاهیم مختلف برای یک مسیر واحد
رعنا شهدآور - ثمین مقیمی - فاطمه حسنی
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.5.2