Elektroviskoelastinen ja elektroinertiaalinen mikrofluidistiikka mikron- ja nanoskaalan partikkelien erotteluun

Nanokokoisten hiukkasten, kuten biologisten solujen erittämien rakkuloiden ja synteettisten nanopartikkelien, tarkka hallinta ja erottelu on tärkeää monilla lääketieteen ja bioteknologian aloilla. Näiden hyvin pienten hiukkasten käsittely on kuitenkin haastavaa, koska ne liikkuvat herkästi satunnaisesti nesteessä ja reagoivat heikosti perinteisiin mikrofluidisiin menetelmiin.

Tässä väitöskirjassa tutkitaan uusia mikrofluidisia lähestymistapoja, joilla nanohiukkasten liikettä voidaan hallita tehokkaammin yhdistämällä virtaavan nesteen ominaisuudet ja ulkoiset sähkökentät. Erityisesti työssä tarkastellaan, miten nesteen viskoelastiset ominaisuudet sekä sähkökenttien voimakkuus ja ajallinen vaihtelu vaikuttavat hiukkasten liikkeeseen mikrokanavissa.

Tutkimuksen tulokset osoittavat, että näiden tekijöiden yhteisvaikutusta hyödyntämällä voidaan parantaa nanokokoisten hiukkasten kohdistusta ja erottelua verrattuna perinteisiin menetelmiin. Kehitetyt menetelmät tarjoavat uusia mahdollisuuksia esimerkiksi biologisten nanopartikkelien analysointiin, puhdistukseen ja jatkokäyttöön. Työ edistää ymmärrystä hiukkasten käyttäytymisestä pienissä mittakaavoissa ja tukee mikrofluidisten teknologioiden kehittämistä tulevaisuuden biolääketieteellisiin sovelluksiin.