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
مطالعه ای بر بهبود مدیریت ارتباط با مشتری با استفاده از هوش مصنوعی
اسماعیل محبی کندسری
نقش پردازش بلادرنگ کلاندادهها در مدیریت هوشمند شهرها و محیط زیست: راهکارها و چالشها
محمدامین محمدی - ابراهیم ابراهیمی - شکوه کرمانشاهانی
هوشمندسازی زنجیره تأمین با بهرهگیری از الگوریتمهای هوش مصنوعی
غلامرضا جمالی - محمدهادی نامور
چالشها و فرصتهای هوش مصنوعی
بهزاد بالازاده - حسین بوداقی - مرتضی محمود زاده
بررسی رابطه بین کیفیت حسابرسی، تأمین مالی بدهی و مدیریت سود در مراحل مختلف چرخه عمر شرکتها
محدرضا پژوهی
Analyzing Blood Glucose Levels with Near Infra-Red Spectroscopy and Chemometric Multivariate Methods
Hadi Barati - Arian Mousavi Madani - Soheil Moradi - Mohammad Mohsen Ebrahimi Seyghalan - Mehdi Fardmanesh
طراحی و تحلیل المان محدود ایمپلنت ماژولار شخصیسازیشده مفصل ران مبتنی بر تصاویر CT : تمرکز بر عملکرد اتصال مخروطی تحت بارهای عملکردی
کبری پیرمحمدی - رسول عابدی - سعد رئیسی
بررسی نقش حسابداری مدیریت در بهبود تصمیمگیری استراتژیک
علی اصغر نورمحمدی
مقایسه روشهای مختلف دوخت تاندون فلکسور دست با استفاده از آنالیز اجزای محدود
امیررضا کاظمی - محمد جعفری - محمد مهدی جلیلی - سید حسین سعید بنادکی
بررسی آینده چکهای تضمین شده در عصر متاورس
رضا آقاعباسی - طهورا گچی - مریم اعظم پور
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.5.2