بهنام خدا
جناب آقای مهندس میلاد اسفندیار دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، از رساله خود با عنوان « طراحی و ساخت سیستم میکروفلوئیدیک و ترکیب آن با حسگر مبتنی بر کریستال مایع برای شناسایی آنالیت های بیوشیمیایی » به راهنمایی جناب آقای دکتر سیدمصطفی حسینعلی پور در تاریخ 1404/12/10 ساعت 09:00 دفاع خواهد نمود.استاد راهنما: دکتر سیدمصطفی حسینعلی پور
استاد مشاور: دکتر سیده سارا صالحی
اساتید داور داخلی: دکتر منصور علیزاده / دکتر ساسان آسیایی
اساتید داور خارجی: دکتر فاطمه قربانی بیدکرپه / دکتر محمدرضا شاه نظری
چکیده رساله:
سامانههای نوین تشخیص بهعنوان یکی از ارکان کلیدی فناوریهای پیشرفته، نیازمند روشهایی غیرتهاجمی، دقیق و قابل اعتماد برای شناسایی و اندازهگیری آنالیتها هستند. در این پژوهش، با هدف فراهمسازی بستر علمی و فنی لازم برای توسعه سامانه های تشخیص مبتنی بر بلور مایع و فناوریهای ریزسیالی، عملکرد هر یک از این دو بخش بهصورت مستقل اما همراستا مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت . در فاز نخست، بهین هسازی بستر ریزسیالی مبتنی بر پلیمتیلمتاکریلات (PMMA) انجام شد که در آن سه روش آ بدوستسازی سطح شامل پوششدهی با نانوذرات آگارز، پلیاتیلن گلیکول (PEG) و پردازش پلاسما مورد مقایسه قرار گرفتند.
نتایج اندازه گیری زاویه تماس آب نشان داد پوشش آگارز با حفظ آبدوستی پای دار تا 4۸ ساعت و کمترین انحراف معیار، بهترین عملکرد را از نظر ماندگاری و تکرارپذیری ارائه میدهد . بر اساس این روش منتخب، عملکرد ۸1 طرح مختلف ریزسیالی با هندسه های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت که بیشترین سرعت انتقال سیال برابر با mm/s ۸4.5۸ در کانالی با طول 20 میلیمتر، عرض 400 میکرومتر، عمق 300 میکرومتر و خروجی هممحور بهدست آمد . در فاز دوم پژوهش، پاسخ نوری حسگر مبتنی بر بلور مایع نماتیک 5CB به آنالیتهای مدل شامل سدیم کلراید و اسید لاکتیک تحت نور قطبیده مورد بررسی کیفی و کمی قرار گرفت. تصاویر نوری ثبت شده با استفاده از پردازش تصویر تحلیل شده و مقادیر RGB و خاکستری استخراج گردیدند. نتای ج آماری نشان داد کانالهای سبز و آبی بیشترین حساسیت را در تمایز میان دو آنالیت از خود نشان میدهند ( P≤0.05 ) و پاسخ نوری در بازه های زمانی اولیه ) 0 و 15 دقیقه( رفتار خطی معناداری با ضرایب تعیین بالا (تا R²=0.99 ) دارد. همچنین، تغییر جهت پاسخ نوری در زمان 30 دقیقه ،بیانگر پویایی بازآرایی مولکولی بلور مایع در حضور آنالیتها است. ارزیابی تکرارپذیری در 15 تکرار آزمایشی نشان داد سامانه بلور مایع در تشخیص اسید لاکتیک از پای داری بالاتری نسبت به سدیم کلراید برخوردار است. در مجموع، نتایج این پژوهش با بررسی دقیق و مستقل دو فاز ریزسیالی و حسگر مبتنی بر بلور مایع، چارچوبی تجربی و تحلیلی برای توسعه و ادغام آینده این دو فناوری در کاربردهای حسگرهای پوشیدن ی زیستی فراهم میکند.
نتایج اندازه گیری زاویه تماس آب نشان داد پوشش آگارز با حفظ آبدوستی پای دار تا 4۸ ساعت و کمترین انحراف معیار، بهترین عملکرد را از نظر ماندگاری و تکرارپذیری ارائه میدهد . بر اساس این روش منتخب، عملکرد ۸1 طرح مختلف ریزسیالی با هندسه های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت که بیشترین سرعت انتقال سیال برابر با mm/s ۸4.5۸ در کانالی با طول 20 میلیمتر، عرض 400 میکرومتر، عمق 300 میکرومتر و خروجی هممحور بهدست آمد . در فاز دوم پژوهش، پاسخ نوری حسگر مبتنی بر بلور مایع نماتیک 5CB به آنالیتهای مدل شامل سدیم کلراید و اسید لاکتیک تحت نور قطبیده مورد بررسی کیفی و کمی قرار گرفت. تصاویر نوری ثبت شده با استفاده از پردازش تصویر تحلیل شده و مقادیر RGB و خاکستری استخراج گردیدند. نتای ج آماری نشان داد کانالهای سبز و آبی بیشترین حساسیت را در تمایز میان دو آنالیت از خود نشان میدهند ( P≤0.05 ) و پاسخ نوری در بازه های زمانی اولیه ) 0 و 15 دقیقه( رفتار خطی معناداری با ضرایب تعیین بالا (تا R²=0.99 ) دارد. همچنین، تغییر جهت پاسخ نوری در زمان 30 دقیقه ،بیانگر پویایی بازآرایی مولکولی بلور مایع در حضور آنالیتها است. ارزیابی تکرارپذیری در 15 تکرار آزمایشی نشان داد سامانه بلور مایع در تشخیص اسید لاکتیک از پای داری بالاتری نسبت به سدیم کلراید برخوردار است. در مجموع، نتایج این پژوهش با بررسی دقیق و مستقل دو فاز ریزسیالی و حسگر مبتنی بر بلور مایع، چارچوبی تجربی و تحلیلی برای توسعه و ادغام آینده این دو فناوری در کاربردهای حسگرهای پوشیدن ی زیستی فراهم میکند.
کلمات کلیدی:
سیست مهای تشخیص، بلور مایع، فناوری ریزسیالی، پاسخ نوری، نانوذره آگارز.
