Avtomatizirana analiza

Univerza v Ljubljani Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerzitetni študijski program Kemija Izbirni sklop analizna in anorganska kemija Avtomatizirana analiza Seminar 2010 Predavatelj: prof. dr. Boris Pihlar Seminarska naloga je izdelana v okviru študijskih obvez dodiplomskega izbirnega predmeta Avtomatizirana analiza (30-0641). Delo ni lektorirano ali vsebinsko korigirano s strani predavatelja ali drugih univerzitetnih inštitucij. Avtor in inštitucija ne jamčita za pravilnost podatkov in navedb ter ne izključujeta možnosti, da so v objavljenem gradivu napake ali druge nepravilnosti. Gradivo predstavljeno v tem delu je avtorska lastnina, oziroma last navedenih virov, iz katerih je bilo povzeto.

UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO SEMINARSKA NALOGA VPLIVI NA RAVNOTEŽNI POLOŽAJ DELCEV PRI PRETOKIH V UKRIVLJENIH MIKROKANALIH Mentor: prof. dr. Boris Pihlar Avtorica: Andreja Plazar Ljubljana, 27.5.2010

KAZALO UVOD... 3 OSNOVNI POJMI... 4 Mikropretočnost... 4 Reynoldsovo število... 4 Deanovo število in Deanov tok... 5 POLOŽAJ DELCEV PRI PRETOKIH V UKRIVLJENIH MIKROKANALIH... 6 EKSPERIMENTALNI DEL... 8 Mikroizdelava... 8 Mikropretočni načrt kanalov... 8 Suspenzije delcev... 8 Flourescentna obdelava posnetkov... 8 Meritve in visoko hitrostna obdelava posnetkov... 9 REZULTATI IN RAZPRAVA... 9 Sprememba ravnotežja položaja delcev v ukrivljenih kanalih... 9 Kontrola fokusiranja pri visokih Reynoldsovih številih...11 ZAKLJUČEK...14 VIRI IN LITERATURA...15 2

UVOD Seminarska naloga je povzeta po članku avtorjev Daniela R. Gossetta in Dina Di Carla z naslovom Particle focusing mechanisms in curving confined flows. Uporaba mikropretočnih sistemov zajema številna področja, največ pa se z njimi srečujemo v kemiji in medicini [1]. Gre za interdisciplinarno področje, ki obravnava manipulacijo zelo majhnih volumnov tekočin, ki obeta miniaturizacijo kemijskih in bioloških procesov ter njihovo integracijo v laboratorije na čipu [2]. Med pomembnejše aplikacije spada tudi pretok raznih tekočin po mikrokanalih v vezju, ki ga spremljajo mehanizmi fokusiranja delcev v ukrivljenih pretočnih sistemih. Delci v pretočnih kanalih so znani po tem, da se izolirajo in fokusirajo v ravnotežne položaje. Nedavne raziskave so pokazale, da do teh fokusiranih, vztrajnostnih, ravnotežnih položajev najverjetneje pride, zaradi sekundarnega toka, ki se inducira v ukrivljenih kanalih. Ključne interakcije sekundarnega toka so povezane z dvižnimi vztrajnostnimi silami, ki ustvarijo kompleksen niz položajev fokusiranih delcev, ki se spreminjajo z Reynoldsovim številom kanala (Re C ) in razmerjem vztrajnostnih sil. Poleg tega so rezultati pokazali, da lahko ukrivljenost kanalov privede do mikropretočnih modelov z zmanjšano fluidno odpornostjo, ki se lahko uporabijo za nižje moči vztrajnostnega fokusiranja ali separacije. Ti izsledki pa omogočajo oblikovanje praktičnih separacij delcev ali celic, filtracij in fokusirnih sistemov za razne aplikacije v biomedicini in čiščenju okolja [5]. 3

OSNOVNI POJMI Mikropretočnost Mikropretočnost se ukvarja z izdelavo miniaturnih vezij za delo z majhnimi volumni tekočin, ki so običajno reda velikosti od nanolitrov do atolitrov. To področje obeta miniaturizacijo in s tem povezan napredek pri številnih kemijskih in bioloških procesih. Razvoj gre v smeri tako imenovanega laboratorija na čipu (ang. lab-on-a-chip). Tu gre za miniaturizacije različnih procesov, ki se v laboratorijih danes izvajajo na makroskopski ravni. Možni so primeri uporabe mikropretočnosti so v kemiji, fiziki, biologiji in medicini, na primer v analizi DNK, celični analizi, biosenzorjih, senzorjih kemikalij, sintezi čistih snovi, filtriranju, separaciji ter pri diagnostičnih in presejalnih testih. Ta miniaturizacija prinaša številne prednosti. Na majhnih velikostnih skalah so reakcije veliko hitrejše, zato se trajanje meritev običajno precej skrajša, nadzor reakcij pa je lažji in natančnejši, saj se sistem hitreje odzove na spremembe [2]. Mikropretočnost tako omogoča dosego skal, na kateri se fenomeni drastično spremenijo v primerjavi z večjimi skalami. Osnovni zgled je na primer sprememba režima pretoka [3]. Na velikih skalah namreč prevladuje turbulentno gibanje tekočine, medtem ko na mikroskali tekočina teče laminarno in se meša z difuzijo, kar nam omogoča manj zapleteno interpretacijo pojmov povezanih s pretokom. Slika1: Primer Lab on a chip za avtomatizirane raziskave raka [4]. Reynoldsovo število Označi se s simbolom Re. Je brezrazsežnostno število, s katerim v mehaniki tekočin označimo tok tekočin. Izračuna se ga po enačbi: Re = D ρ V µ 4

D premer cevi, po katerem teče tekočina ρ gostota tekočine V povprečna hitrost gibanja tekočine v cevi µ dinamična viskoznost tekočine Reynoldsovo število je kriterij, ki nam omogoča napoved, ali bo tok tekočine v cevi laminaren ali turbulenten. V režimu laminarnega toka velja linearni zakon upora (pri Re < 0,5), v režimu turbulentnega toka pa kvadratni zakon upora (pri Re > 1000). V vmesnem območju pa ne velja noben od omenjenih približkov. V primeru tekočine se ocenjuje, da je tok po ceveh laminaren pri okoli Re < 2300 in turbolenten pri Re > 2300. Dva tokova z enakima Reynoldsovima številoma in enako geometrijo sta podobna [6]. Deanovo število in Deanov tok Deanov število je prav tako brezrazsežnostni parameter v mehaniki tekočin, ki se nanaša na študij pretokov v ukrivljenih ceveh in kanalih. Označi se s simbolom De in v primeru pretokov v cevi se izračuna po spodnji enačbi [7]: ρ gostota tekočine µ dinamična viskoznost V povprečna hitrost gibanja tekočine v cevi D premer cevi, po katerem teče tekočina R radij zavoja kanala Deanovo število je povezano z Reynoldsovim številom in sicer z izrazom: De = Re (D/(2R)) 1/2 Mešanje tekočin v mikrokanalih je zelo pomembno pri načrtovanju miniaturizacij kemijskih in bioloških analitskih sistemov. Do mikromešanja v kanalih lahko pride z uvajanjem zavojev in razlik v širini. Cilj je dosežen z kombinacijo Deanovih vrtincev, ki nastajajo iz vertikalne ravnine ukrivljenih kanalov kot posledica interakcij med vztrajnostnimi, centrifugalnimi in viskoznimi vplivi ter širjenjem teh vrtincev zaradi povečanja preseka kanala. V tekočini, ki se giblje skozi zavoj cevi, pride do interakcij med vztrajnostno silo, ki vpliva na aksialno gibanje in centrifugalno silo, ki deluje okoli zavoja v cevi. Pri primernih pogojih ta dva efekta ustvarita radialni gradient tlaka, katerega vrednost lahko postane dovolj velika, da generira prečen vrtinčni tok. Ta tako imenovan Deanov tok se pogosto pojavlja v naravi in igra pomembno vlogo pri raznih kemičnih, mehanično inženirskih in biomedicinskih aplikacijah [8]. 5

Slika 2: Prikaz pojava Deanovega toka [8]. Deanovo število na sliki 2 predstavlja simbol κ. Pri nizkih vrednostih Deanovega števila dva vzporedna tokova vstopata v zavoj kanala, kjer pride le do minimalnega vpliva na laminarni tok. Pri višjih vrednostih Deanovega števila, pa pride do pojava prečnega toka, ki ga generirajo v nasprotno smer se vrteči Deanovi vrtinci na zgornji in spodnji polovici kanala. Notranja rumena tokovnica se usmeri navzven proti zunanji steni, medtem ko se zunanja črna tokovnica usmeri navznoter [8]. POLOŽAJ DELCEV PRI PRETOKIH V UKRIVLJENIH MIKROKANALIH Tekočinska vztrajnost se običajno v mikropretočnih sistemih ne šteje za pomembno, saj je Reynoldsovo število (ki predstavlja razmerje med vztrajnimi in viskoznimi silami) teh sistemov tako zelo majhno, da pričakujemo, da bodo delci suspendirani v toku tekočin sledili tokovnicam. Nedavno se je tudi izkazalo, da so te vztrajnostne dvižne sile zelo uporabne v mikropretočnih sistemih za številne aplikacije ravnanja z delci kot so na primer: fokusiranje, urejanje, separacije, filtracije, izolacije in ekstrakcije. Za aplikacije kot so fokusiranje in separacijo so raziskovali razne možne geometrije kanalov, od ravnih cevi, do spiral in asimetričnih zavojev [5]. Eden od glavnih problemov fokusiranja delcev v ukrivljenih kanalih je ravnovesje dvižnih sil, centrifugalne sile, Saffmanove in Magnusove sile ter Deanovega vrtinčnega toka. Drugo področje nepopolnega razumevanja vključuje vztrajnostne dvižne sile. Več 6

raziskav temelji na izpeljavi vztrajnostne dvižne sile, ki vključuje predpostavko o točkastih delcih, medtem ko zadnji rezultati bolj kažejo na predpostavko o delcih z omejeno (končno) velikostjo, ki zagotavlja bolj pravilne opise [5]. Vztrajnostne dvižne sile so bile opredeljene kot eden osnovnih pojmov v fokusiranju delcev z premerom a, v kanalih s hidravličnim premerom D h in Reynoldsovim številom: Re C =ρud h /µ (ρ je gostota fluida, µ pa njegova viskoznost, U predstavlja hitrost fluida v kanalu) Uporaba predpostavke o točkastih delcih pove, da je dvižna sila, ki vodi do stranske migracije in fokusiranja, definirana kot [5]: F L =f L ρu 2 a 4 /D h 2 Pri tem oznaka f L predstavlja dvižni koeficient, ki je odvisen od pozicije delcev v kanalu, Reynoldsovega števila kanala in presečnim razmerjem kanala [5]. Nedavno se je pokazalo, da efekt delcev z končno velikostjo vodi do bolj kompleksnih odvisnosti dvižne sile od velikosti delcev in njihove pozicije v kanalu: v centru kanala velja zveza: F L =f 1 ρu 2 a 3 /D h ob stenah kanala velja zveza: F L =f 2 ρu 2 a 6 /D h 4 Ob predpostavki, da je v okolici centra bočna migracija delcev počasnejša kot ob steni kanala, velja da je stranska migracijska razdalja proporcionalna Reynoldsovemu številu delcev Re P [5]: Re P = ρua 2 /(µd h ) Sekundarni tokovi, ki nastanejo zaradi centrifugalnih efektov na tekočino (npr. Deanov tok), delujejo na delce in vplivajo na položaj ravnotežja. Z mikrokanali lahko generiramo sekundarne tokove, ki so zmožni ločevanja suspendiranih mikrodelcev. Za Deanov tok je značilno, da se vrtinči v nasprotno smer, tako da je tok iz vzdolžne osi prereza kanala usmerjen navzven okoli zavoja in izpolnjuje ohranitev mase. Počasnejše gibanje tekočine na vrhu in dnu kanala je usmerjeno navznoter. Deanov tok določen z De 2 vodi do vlečne sile na delce, ki zaostajajo za sekundarnim tokom in so usmerjeni v njegovo smer. Maksimalna vrednost te sile se lahko oceni z Stokesovim uporom [5]: F D ~ ρu 2 ad h 2 /(2r) 7

EKSPERIMENTALNI DEL Mikroizdelava Mikropretočne naprave so bile izdelane z uporabo standardnega polidimetilsiloksana (PDMS). PDMS čipi so se naredili na podlagi standardnih litografskih tehnik z uporabo Sylgard 184 Elastomer Kit (Dow Corning Corporation). Vstopne in izstopne luknje so bile prebite skozi PDMS z uporabo prevlečenega okroglega luknjača iz Technical Innovations, Inc. PDMS in steklo so bili aktivirani z zračno plazmo. Nato so jih povezali skupaj, da so tvorili kanale [5]. Mikropretočni načrt kanalov Načrt je bil sestavljen iz več enozavojnih naprav, skupaj z 22 multizavojnih mikrokanalov z različnimi geometrijami. Vsak kanal je vseboval vstop, filtrirno območje, 40 zavojev, ravno območje za slikovno obdelavo in izstop. Vstop in izstop sta bila dovolj velika, da sta se prilegala cevi za injeciranje suspenzije delcev. Naloga filtrirnega območja je bilo, da ujame prašne delce in skupke. Štiridesetim zavojem je sledila kratka ravna regija v obliki trapeza, kjer se je širina kanala prilagodila na 100µm, temu pa je sledila ravna regija, ki je vodila do izhoda [5]. Suspenzije delcev Uporabila se je notranja zelena fluorescentna polistirenska mikrosfera proizvajalca Thermo Scientific. Vzorci z velikostjo 9,9 µm (Produkt Št. G1000), 4,8 µm (Produkt Št. G0500) in 2,2 µm (Produkt Št. G0100) so se razredčili na 0,1 utežnih % z ionizirano vodo z 0,1% Tween 80 (Fisher Chemical Produkt Št. T164). Za eksperimente, kjer so zaželeni neenakomerni pogoji, so suspendirali delce v gostejšo 10% (wt/vol) raztopino kalijevega jodida. Suspenzija mikrodelcev se je skozi napravo prečrpala z pomočjo Harvard Apparatus PHD 2000 brizgalne črpalke. Polna siringa je bila povezana na 1/32 in. 0.02 in. PEEK cevi (Upchurch Scientific Produkt Št. 1569). Flourescentna obdelava posnetkov Fluorescentni posnetki so se obarvali z fotometrično kamero znamke CoolSNAP HQ2 CCD, nameščeno na Nikon Eclipse Ti mikroskop. Slike so bile posnete z Nikon NIS- 8

Elements AR 3,0 softwerom. Za karakterizacijo prvotnih naprav za 2,2-, 4,8-, in 9,9-µm fluorescentne mikrodelce so uporabili čase izpostavljenosti 5, 2, and 1s. Suspenzijo delcev so črpali skozi mikrokanale z začetno hitrostjo 50 µl/min. Hitrost pretoka se je povečevala 50 µl/min na vsakih 10s. Z uporabo Niksonove programske opreme so zbrali posnetke iz, z ND2, pridobljenih videoposnetkov [5]. Meritve in visoko hitrostna obdelava posnetkov Hitrost bočne migracije delcev se je izračunala iz 1-s fluorescentnih posnetkov 9,9-µm fluorescentnih kapljic pred in po enem zavoju. Tudi razdalja med središčem delca in notranjo steno kanala se je merila pred in po zavoju. Povprečne hitrosti so bile potrjene z analiziranjem slik, ki so bile posnete z Phantom v7,3 visoko hitrostno kamero (Vision Research, Inc.) in programsko opremo Phantom Camera Control. Vse visoko hitrostne slike so bile posnete v času izpostavljenosti 1-µs [5]. REZULTATI IN RAZPRAVA Sprememba ravnotežja položaja delcev v ukrivljenih kanalih Iz opazovanja prečnega gibanja usklajenih dohodnih tokovnic delcev v enem zavoju so ocenili, da je Deanov tok odgovoren za spreminjanje fokusirnih ravnotežnih položajev v ukrivljenih kanalih. Migracija delcev k dvema ravnotežnima položajema v pravokotnih kanalih je prikazana na sliki 3 [5]. Slika 3: Bočna migracija delcev v zavoju [5] Opazovali so prečno gibanje enakomerno razporejenih tokovnic delcev, okoli zavoja z konstantnim polmerom ukrivljenosti r, kot funkcijo naraščajočega Reynoldsovega števila kanala Re C. Iz rezultatov je sledilo, da se delci gibljejo na poteh, ki ustrezajo 9

sekundarnemu Deanovem toku v teh sistemih. Slike 3a in 3b kažejo pogled iz strani in vrha ter prikazujejo, kako se delci fokusirajo v dve srednji ravni, kot je to pričakovano pri v nasprotno smer vrtečih se vrtincev. Pri višjih Deanovih številih se tokovnica delcev blizu notranje stene giblje navzven skozi zavoj kanala, medtem ko se tokovnica fokusirana od zunanji steni giblje navznoter. Delci, ki začnejo svojo pot na notranji tokovnici sledijo svoji poti skozi kanal, medtem ko delci na zunanji tokovnici spremenijo pot in se začnejo gibati v notranjost (slika 3a). Sledilo je opazovanje v širšem območju pretokov, da bi preverili obseg hitrosti bočnih delcev z De. Merili so gibanje delcev pravokotno na primarno smer toka (U P ) (slika 3e): pri delcih na notranji tokovnici so opazili, da velja U P =0,036U 2 (z korelacijskim koeficientom R 2 =0,99) pri delcih na zunanji tokovnici pa, da velja U P =0,13(U 1,34) 2 (z korelacijskim koeficientom R 2 =0,94) Pri nižjih hitrostih (manj kot ~1,3 m/s) delci gibljejo le vertikalno. Nad U 1.3 m/s pa se delci lahko vertikalno gibljejo dovolj daleč, da sledijo sekundarnemu toku, ki je usmerjen skozi kanal. Ti rezultati kažejo na asimetrijo v sistemu, tako da je vlek delcev, ki so usmerjeni vertikalno in v notranjost okoli zavoja manjši, kot pa vlek delcev usmerjenih navzven v zavoju. Pri interpretaciji rezultatov je potrebna previdnost, saj dvižne sile delujejo tudi na delce. Predstavljamo si, da so delci sprva fokusirani na notranjo tokovnico, ko je vrednost De majhno. V tem primeru bo gibanje delcev navzven zmanjšano zaradi navznoter usmerjene dvižne sile, medtem ko delci ne prečkajo sredine kanala. Zato bodo izmerjene U P vrednosti zmanjšane. Če so vrednosti D e dovolj velike, da delci lahko prečkajo sredino kanala, je ravnotežna dvižna sila usmerjena navznoter (pred prečkanjem sredine) in navzven (po prečkanji sredine). In ta pojav vodi do manjšega efekta na izmerjene U P [5]. Ukrivljeni kanali pomagajo koncentrirati delce z usmerjanjem njihovega bočnega gibanja v bolj stabilne ravnotežne položaje. V pravokotnih mikrokanalih z 100 µm širine in 54 µm višine, se 9,9-µm veliki delci fokusirajo na 4 ravnotežne položaje. Po enem zavoju pa so delci pretežno premaknjeni v dva položaja, na vrhu in dnu kanala (sliko 4a). Z primerjavo intenzivnosti fluorescenčnih slik, smo opazili, da se je gostota delcev v središčnih tokovnicah povečala z ustreznim zmanjšanjem gostote delcev v stranskih tokovnicah (slika 4b). Verjetno so središčne tokovnice fokusirane blizu središča enega od Deanovih vrtincev in niso bile občutno odklonjene iz njihovih ravnotežnih leg zaradi rotacijskega toka. Delci blizu stranskih fokusirnih položajev pa so se bistveno odklonili [5]. 10

Slika 4: Prikaz koncentracije delcev v ukrivljenih kanalih [5] Pri dovolj velikih De vrednostih, bodo ukrivljeni kanali povzročili hitrejše fokusiranje k predvidenemu ravnotežnemu položaju kot pa ravni kanali. V ravnih kanalih se fokusiranje v eno samo tokovnico opazi po ~4cm. V ukrivljenem kanalu z enakimi dimenzijami, so bili dobljene bolj fokusirane tokovnice znotraj prvih šest zavojev (totalna dolžina manj kot ~1cm) [5]. Kontrola fokusiranja pri visokih Reynoldsovih številih Rezultatov je razvidno, da je sekundarni tok v ukrivljenih kanalih glavni faktor, ki prispeva k spreminjanju ravnotežnih položajev delcev, ki tečejo pri končnih Reynoldsovih številih. Opazili so tudi, da sekundarni tok vpliva na nižje ležeče ravnotežne položaje, zaradi vztrajnostnih migracij, ki so zelo zapletene. Kot izhodiščno točko so predpostavili, da so vztrajnostne dvižne sile (F L ) in vlečne sile zaradi sekundarnega toka v superpoziciji. Za delce z neko končno velikostjo znaša razmerje dvižnih in vlečne sile: Rf ~F L /F D = 2ra 2 /D h 3 f(re C, x/w, y/h, h/w) Kje je f brezdimenzionalna funkcija, ki zajema odvisnost dveh sil od lege delcev, Reynoldsovega števila in razmerja kanala. Razmerje se lahko uporabi kot preprost parameter za opredelitev ali bodo delci: popolnoma ločeni v sekundarnem toku (F L /F D «1) ne bodo čutili vpliva sekundarnega toka (F L /F D»1) dosegli spremenjen ravnotežni položaj iz superpozicije dveh efektov (F L /F D ~1) 11

Prejšnja definicija R f je bila izpeljana za primer točkastih teles in popolne odvisnosti od f. Izkazalo se je, da se delci ne fokusirajo blizu stene. Zato so izbrali nov obseg vztrajnostnih dvižnih sil, izračunan glede na delce daleč od stene. Tu so definirali: Rf = 2ra 2 /Dh 3 Za trenutek so zanemarili kompleksnost f z tem, da so upoštevali konstantno razmerje v kanalu in, da je koeficient vztrajnostnega dviga le malo odvisen od Re C, Rf postane prevladujoč brezrazsežnostni faktor, ki kontrolira obnašanje fokusiranja v treh režimih, ki so zgoraj našteti. Najbolj je presenetljivo, da so najbolj kompleksno obnašanje opazili v simetričnih ukrivljenih kanalih.. Z uporabo Re C map so opazili trende v obnašanju fokusiranja v simetričnih in asimetričnih ukrivljenih kanalih z različnimi hidravličnimi premeri (Dh), ukrivljenostjo (r) in asimetrijo (slika 5). Slika 5: Fokusirne mape v ukrivljenih kanalih [5] Na sliki 5d lahko vidimo več efektov, ki se spreminjajo z simetrijo kanala (simetričnoasimetrično): Fokusiranje v eno samo tokovnico (ki vsebuje delce pozicionirane na dveh z- višinah) se pojavi pri nižjih vrednostih Re C, ko se asimetrija poveča. Simetrična bifurkacija fokusiranege tokovnice, ki se pojavi pri Re C 70, se pomakne k višjim Re C pri zvišanju asimetrije. Sama bifurkacija postane bolj asimetrična, delci se raje nahajajo na tokovnici, ki ustreza večjemu polmeru zavoja. Kvalitativno so tudi opazili povečanje polmera zavoja pri manjšanju hidravličnega premera (višanje Rf) izboljša fokusiranje v eno tokovnico (slika 5e). Kvantitativno so opazovali efekt razmerja vztrajnostnih sil (Rf) na obnašanje fokusiranja delcev tako, da so oblikovali več različnih ukrivljenih kanalov z različno geometrijo (sheme in geometrijske definicije so prikazane na sliki 5 a-c) in velikosti delcev. Da bi potrdili uporabnost Rf kot kontrolni brezrazsežnostni faktor, so uporabili rezultate 12

prikazane na sliki 5a. Na podlagi tega je možno načrtovati nove mikrokanale za katere ima Rf vrednosti večje od 0,037 pri 2,2-µm delcih, s katerimi lahko uspešno fokusirajo te delce z visoko natančnostjo. 13

ZAKLJUČEK Da bi izboljšali razumevanje pretoka delcev v ravnih in ukrivljenih mikrokanalih, kot so poročali v članku, so avtorji članka poizkušali določiti odločilne fizikalne vpoglede na razvoj visoko pretočnih, fokusirnih sistemov in natančnih separacij za več različnih velikosti delcev in celic. Najboljše oblikovanje, ki temelji na tem delu, dovoljuje fokusiranje delcev v ozke črte (tokovnice), ki so enake premeru delcev pri vrednostih kanalskega Reynoldovega števila okoli 270, v kanalu z različnimi širinami (>100 µm) in višino 50 µm; te vrednosti so več redov velikosti višje kot pri večini mikropretočnih fokusirnih sistemov z enim samim vhodnim kanalom in brez zunanjih sil. To pa je seveda le ena od mnogih izboljšav na tem področju. Trg mikropretočnih naprav se šele komaj odpira, ker standardi izdelave še niso natančno določeni. Trudijo se poenostaviti, trenutno zelo zahtevne, postopke izdelave, seveda ob težnji zmanjšati stroške in čas razvoja. Glavni cilj in ob enem tudi izziv je trenutno usmerjen v miniaturizacijo vseh komponent in njihovo vgradnjo v napravo velikosti čipa. 14

VIRI IN LITERATURA [1] http://www.ozs.si/obrtnik/prispevek.asp?idpm=4809&id=17677 [2] http://www.obzornik.si/56/1744-kavcic-babic-poberaj-abstract.pdf [3] http://www-f1.ijs.si/~ziherl/mikrofluidika.pdf [4] http://www.google.si/imgres?imgurl=http://lsi.epfl.ch/webdav/site/lsi/shared/diego_ LoC%2520example.jpg&imgrefurl=http://lsi.epfl.ch/page37779- en.html&usg= XrpYil9FMc8b12UuBdcXT- NIatA=&h=268&w=500&sz=107&hl=sl&start=2&itbs=1&tbnid=R17EOI8yvyqyfM :&tbnh=70&tbnw=130&prev=/images%3fq%3dlab%2bon%2ba%2bchip%26hl%3 Dsl%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1 [5] Daniela R. Gossetta in Dina Di Carla z naslovom Particle focusing mechanisms in curving confined flows. Analytical chemistry. Vol. 81, Št. 20, Oktober 15, 2009. Strani 8459-8465. [6] http://sl.wikipedia.org/wiki/reynoldsovo_%c5%a1tevilo [7] http://en.wikipedia.org/wiki/dean_number [8] http://www.pnas.org/content/103/19/7228.full [9] http://en.wikipedia.org/wiki/inertia 15