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Engineering

立って二周波励起表面波による微小物体操作

Published: August 21, 2018 doi: 10.3791/58085
Automatic Translation
1, 1
1School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University

Summary

二周波励起マイクロ流路における微粒子を操作するためのプロトコルが表示されます。

Abstract

ラボ-オン-チップ (LOC) システムの微粒子操作のため立っている表面音響波 (SSAW) のチューニング能力を高めるための方法を示します。基本周波数とすだれ状トランスデューサー (Idt) のペアの二周波励起と呼ばれるその第 3 調波の同時励起マイクロ流路における弾性波の立っての新しい型を生成でした。力および二周波励起位相の異なる信号をマイクロ微粒子に適用されます音響放射力の再構成可能なフィールドの結果 (例えば数、圧力ノードの位置と、対応する微粒子濃度圧力ノード)。1 つだけ圧力ノードに微粒子の運動時間を削減できると説明 〜 2 倍 ~ 90% 以上基本周波数の電力比で。対照的に、ノードがある 3 つの圧力のマイクロより小さい場合このしきい値。さらに、基本周波数と第 3 高調波結果 SSAW 圧力ノードが 3 つの異なる運動率だけでなく、マイクロ チャネル内の各圧力ノードで微粒子の割合、間最初の段階を調整します。実験観察と数値予測との良い一致があります。この小説の励振法簡単かつ非侵襲的に統合できます LOC システム全体の耐久性と実験のセットアップにいくつかの変更のみ。

Introduction

LOC 技術は、生物学、化学、生物物理学、生体プロセスのマイクロ チップの 1 つまたは複数の機能を統合します。LOC 規模で研究室のセットアップを可能、サブ ミリメートル、高速反応速度、短い応答時間、高いプロセス制御、少量消費 (以下の廃棄物は、低い試薬コストと必要なサンプル ボリューム少ない)、高いスループットのためにより小さい並列化、低コスト、将来的に大量生産とコスト効果の高い消耗品、化学、放射性、または生物学的研究、安全性の高い、コンパクトでポータブル デバイス1,2の利点。正確なセルの操作 (すなわち、蓄積および分離) は、LOC に基づく分析と診断3,の4が重要です。ただし、精度と再現性微小物体操作のさまざまな課題があります。電気浸透5、誘電泳動 (DEP)6magnetophoresis7働く8,910光学的アプローチなど、多くの技術、オプトエレクトロニクス アプローチ11、流体力学的アプローチ12と acoustophoresis13,14,15、開発されています。比較では、音響のアプローチは、LOC のアプリケーションに適して、微粒子/セルの多くの種類の効果的に操作方法と非侵襲的コントラストが十分に高い (密度と圧縮率) と比較して、理論的に周囲の流体。したがって、相手と比較して、音響のアプローチは本質的にほとんどの微粒子と関係なく、光、電気、磁気的特性16の生物学的オブジェクトの対象となります。

表面弾性波 (鋸)、Idt からはスネルの法則17によるといくつかの波長の厚さで圧電体基板のマイクロ流体にレイリーの角度でリークの表面主に伝達します。 18,19,20,21,22。エネルギー、高周波での素晴らしい設計の柔軟性、良いシステム統合マイクロ流路と小型化を使用しての彼らのローカリゼーションに伴う表面に沿って高エネルギー効率の技術的な利点があります。マイクロ電子機械システム (MEMS) 技術と量産23の可能性が高い。このプロトコルではのこぎりを同一 Idt のペアから生成され、中断された微粒子が応用音響によって大抵圧力ノードにプッシュされます、マイクロで定在波または SSAW、生成する反対の方向で反映放射力24。このような結果として生じる力の振幅は、その音響コントラスト率22,25微粒子サイズ、励起周波数によって決定されます。

このような acoustophoresis が簡単に調節可能な所定の操作パターンの制限があります。Idt の励起周波数は、帯域幅がかなり限られているので、彼らの定期的な距離によって決まります。いくつかの戦略は、可変特性と操作の機能を高めるために開発されています。マイクロのさまざまな部分に適用される音響定在波の最初と 2 番目のモード節線26に向かって異なるモーション速度によるとより効果的に微粒子の分離可能性があります。これらの 2 つのモードはマイクロの全体の部分にも適用できるし、切り替えてまた27,28,29。ただし、このため、装置 (すなわち、3 つの関数発生器、2 つのインピー ダンス マッチング ユニット、電磁リレー) の数が多い必要がのおかげで、別の実験の設定のコストと制御の複雑さ基本周波数と、圧電セラミックの第 3 高調波で電気インピー ダンスはプレート30です。さらに、傾斜指用すだれ状トランスデューサー (SFITs) は、セルと特定共鳴20,31の斜指の励磁によるパターニング微粒子調整に適用でした。しかし、その後、帯域幅は斜指の数に反比例します。複数の圧力節線従来 SSAW ベース微粒子区切り記号で分離効率が高く、単一の節線と比較して感度があります。また、圧力のノードの場所は設計32,332 Idt に適用の位相差を調整することによって単にまた変更でした。

彼らを励起できること同時に、微粒子操作34より多くの可変性を提供するので、基本周波数と Idt の第 3 高調波と同様の周波数応答があります。単一周波数で従来の IDT 励振と比較して二周波励起とそれらの間の位相の音響の圧力を調整するまでなどの技術的な一意性を提供 〜 倍節圧力に運動時間を短縮ラインまたはマイクロ、様々 な数と圧力の節線と微粒子濃度の場所の中心。

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Protocol

1. マイクロ チャネルの作製

  1. 10:1 の比率で基本エラストマーとポリ ジメチルシロキサン (PDMS) を混ぜます。
  2. ドガの混合物、真空オーブン、シリコンウエハ上に否定的なトーンのフォトレジスト パターンの上に注ぐ。
  3. パターン化されたシリコンウェハーを再びドガし、凝固過程のインキュベーターで 3 h の 70 ° C で加熱します。

2. すだれ状トランスデューサーの作製

  1. Cr と 400 のデポジット 20 nm; LiNbO3ウェーハ上の Al の nmパターン 20 はポジ型フォトレジストを基板に堆積することで 150 μ m 幅、写真平版用プラスチック マスクに 2 cm の開口部のストリップします。
  2. アセトンと非汚染地域の Cr-al レイヤーを削除します。
  3. 60 の 30 W の消費電力で (2:1 の窒素と酸素の比) を酸素プラズマを用いた表面を扱う s。
  4. PDMS マイクロ チャンネルを合わせ、親指で押すと、数秒間で LiNbO3基板にそれを結合します。
  5. 統合デバイス 3 h 60 ° C で加熱室に置きます。

3. 二周波励起

  1. 同時に 2 つの周波数成分を適用 (f1とf3、基本周波数と捏造の IDT の 3 倍波それぞれ)、Idt のペア間位相差φ作り出された見たとおり表現されます。
    Equation 1
    ここは
    Equation 2Equation 3 = 音響圧力。
  2. 100 MS/秒のサンプリング周波数であるアプリケーション ソフトウェアの数式エディターを使用してデュアル周波数波形を合成してから格納する関数発生器に SAW 励振実験ではの任意入力として経由でUSB ケーブル。
  3. 出力電力の合計に基本周波数の電源を異なるEquation 40% (純粋な第 3 高調波で励起); 100% (純粋な基本周波数で加振) から良い比較のため変更が、同じ電力を維持します。
  4. デュアル周波数振動を 0 ° から 360 ° の位相差が異なります。

4. シミュレーション

  1. 低レイノルズと非圧縮性層流の運動を記述する (すなわち、 Re = 0.55) マッハ番号35では次のように。
    Equation 5
    Equation 6
    ここは
    Equation 7流体の速度を =
    Equation 8= 動粘性係数
    Equation 9= 流体の密度
    Equation 10流体の圧力を =
    Equation 11恒等行列を = と
    Equation 12外部の力を = します。
  2. オブジェクトの次36として作り出されたストーク抵抗力を説明します。
    Equation 13
    ここは
    Equation 14微粒子、半径 =
    Equation 15= 流体の速度と
    Equation 16微粒子の速度を = します。
  3. Xマイクロ流路内の微粒子に適用される音響放射力を得る-と単一周波数で (マイクロ チャネル幅) を軸に続く16 。
    Equation 17
    ここは
    Equation 18各巻、微粒子の
    Equation 19微粒子の密度を =
    Equation 20媒体の密度を =
    Equation 21=、微粒子の圧縮率と
    Equation 22メディアの圧縮を = します。
  4. とおり二周波励起の結果の音響放射力を派生します。
    Equation 23
  5. チャネル幅を横方向の動きを表現 (に沿ってy-軸) [音響放射力と、ストークス抗力次のようにニュートンの第 2 法則によって支配されます。
    Equation 24
  6. パソコンで 4 次ルンゲ ・ クッタ法を使用して、上の常微分方程式 (オード) を解決します。セット時間ステップと総期間は 1 μ s と 20 s、それぞれ。

5. 実験的観察

  1. ソリューションをスピン 5.9 x 10 の濃度で 4 μ m と7緑の蛍光のポリスチレン ビーズ約 2-3 分のための渦による 1 mL あたりと、それを没頭しての超音波の 10 分の超音波発生、各テストの前に任意の凝集を妨害する装置。
  2. 3 mL 注射器に混合物を記入し、3-5 μ L/分の流量でシリンジ ポンプとそれを駆動します。
  3. IDT デュアル周波数信号の電力増幅器に続いて関数発生器から車で。
  4. 40 倍の倍率での顕微鏡の下で下流のマイクロで安定した微粒子を観察し、デジタル カメラで画像を記録します。
  5. ImageJ と確立されたスケールを使用してキャプチャしたデジタル画像で蓄積された微粒子の位置を測定し、定量的で正規化された蛍光明るさで蓄積された微粒子の濃度を決定各圧力ノード。

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Representative Results

音圧の分布と周波励起 (6.2 と 18.6 MHz) で SSAW の音響放射力は図 1のとおりです。146 の音響パワーで 300 μ m の幅を持つマイクロ チャンネル内二周波励起がポリスチレン微粒子 (直径 4 μ m) で発生しますここで、mW。結果として音圧は、 P1 > 90% 圧力ノードを 1 つだけであるyの段階で常に = 150 μ m です。対照的に、3 つの圧力ノードがyの存在 = 75、150、およびP 1 225 μ m = 90% とy = 150、50、 P1で 250 μ m = 0%。P1のしきい値 = 4-10 μ m の微粒子径、73-648 mW の合計音響パワーと 6.2 18.6 MHz の駆動周波数は 90% はすべてのテスト条件をとおしてほぼ一定あります。

P1 = 90%、75 μ m の微粒子 < y < 255 μ m と 0 μ m ≤ y ≤ 75 μ m はそれぞれ中央と低い圧力ノードへ移動します。P1 = 0%、中央、ノードは 100 μ m に変更された低圧の地域比較では、< y < 200 μ m と 0 μ m ≤ y ≤ 100 μ m、それぞれ。その後より下位の節で微粒子濃度 25% 33.3% 33.3%, 50% から中央ノードしたときと異なる 90% から 0% にそれぞれP1を減少 (図 2 a参照)。約 1.95 から圧力ノードへの微粒子の運動時間が短縮P 1 s = 0.97 100% P 1 s = 95% (図 2b参照)。圧力ノードとP1、実験、測定の微粒子濃度の位置の依存性が数値予測と良い相関 (R2 =図 2 cで 0.85 とR2 図 2 dで 0.83 を =)。多数電力比のテスト (n > 31) し蓄積された微粒子 (6.8 10.6%) の位置の変化に起因する可能性があります圧力ノード (6.7 31.4%)、粒子濃度よりもはるかに小さい、微粒子集積中に集積が発生します。

二周波励起第 3 高調波の初期段階、微粒子と圧力のノードの場所を得られた音響放射力の合成運転波形に影響を与える (図 3参照)。Φ 0 ° から 180 ° に増加、3 つ圧力ノード (y = 63.5、150、および 236.5 μ m) マイクロに下方シフトが徐々 に。85% で固定されたP1 、低圧ノードはy位置 = 49.5 μ m、μ 33.5 m、17 μ m と 0 μ m とφ = 45 °、90 °、135 °、180 °、それぞれ。F1から音響放射力し、= φでフェーズ中の 0 ° の位相φでf3 = 180 °。たとえば、 y = 75 μ m、 φ = 0 ° f1とf3の最大の音響放射力は 37.68 pN と-47.49 pN、それぞれ。滞在中は、 φ = 180 ° f1とf3同じ位置から最大の音響放射力は、それぞれ 37.68 pN と 47.49pN。圧力のすべてのノードはの増加に伴い直線的にマイクロの下方シフトφ 。低圧ノードが中央および上限圧ノード (すなわち、0 μ m に 63.5、110.6 μ m に 150 および 0 ° ~ 180 ° から 190.1 μ m φの変化に 236.5 μ m) のものよりもはるかに速い速度でシフトする注意します。Φ = 180 ° 4 圧力ノードがあります。後、下限で圧力ノード (y = 0 μ m) が消えると、上部の境界では、(y = 300 μ m) 180 ° に 0 ° からφの変化に伴う低圧ノードと同じレートで下方シフトします。Φ = 360 ° 圧力ノードの隣接する置き換わります (すなわち、 φの上限圧ノード = φで中心気圧ノードと同じ場所には 360 ° = 0 °)。実験結果がある特にそれらのさまざまな段階で圧力ノードの場所の数値予測とよく一致。

Figure 1
図 1.(a) 実験のセットアップと Idt と PDMS マイクロ チャネル (300 μ m の規模) の写真 (b) の図。(対応する音響放射力は、P1 の様々 な消費電力の比率で 2 周波励起による 300 μ m マイクロ流路で 4 μ m 微小球に適用 c) (d) と圧力波形 = 100% (純粋な基本周波数)、95%、91%、90%、85%, 0% (純粋な第 3 高調波) 146 の音響パワーで mW。最初 y は微粒子の運動 = 4、6、8、および 73 の音響パワーで 10 μ m の様々 な直径で 0 μ m (e) 様々 な電力比 (88-91%) と合計音響力 (73-648 mW) と (f) の下で 4 μ m の直径と mW。この図は、Sriphutkiat、泰らから変更されています。34.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

Figure 2
図 2 。(a) 微粒子の位置と濃度、(b) y0で最初の微粒子の運動 = 0 μ m と 146 の音響パワーで二周波励起を用いた微粒子堆積時期様々 な電力比 mW。シミュレーションと実験結果 (平均標準偏差) (c) の位置の圧力ノードの比較 (R2 = 0.85、 n = 37) (d) (R2 マイクロ チャネル内の各圧力ノードで微粒子濃度 = 0.83、 n = 31) P1の様々 な消費電力の比率で。この図から変更されているSriphutkiat、泰ら。34.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

Figure 3
図 3.(二周波励起、(b) 85% の電力比の 180 ° に 0 ° から様々 な初期段階で 300 μ m マイクロ チャネル間で得られた音響放射力の分布で a) の合成波形。(C) と (e) シミュレーション実験 (平均 ± 標準偏差) の圧力のノードの場所および (d) 内の各圧力ノードで蓄積された微粒子の割合に及ぼす周波励起、 Øの最初の段階(f) とシミュレーション実験。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

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Discussion

二周波励起で SSAW によるマイクロ流路内微粒子の運動をこの研究で調べた広範囲および二周波励起信号を変化させることにより効果的に可変パターン形成技術が開発され、テストします。このような波形の生産はほとんどの関数発生器によって簡単に実現、調整のアプローチは非常に便利です。S12- と S11-捏造 Idt の周波数応答を示すいくつかの共鳴モード34。6.1 MHz の測定の基本周波数と 17.8 MHz の第 3 高調波対-8.340 dB と同様の透過係数の設計値 (6.2 と 18.6 MHz) 近くにあります-9.750 dB、それぞれ。したがって、単一の IDT を用いた二周波励起でこれらの 2 つのコンポーネントの出力と同様の音響エネルギーが期待されます。このような成分の組み合わせではないf1とf3に限定。その他、 f1 、 f5, とf3 f5なども適用されます。圧電セラミックスが音響の大きさの異なる高調波を生成することも、それらの同時励起はことはできません。29を並べ替え微粒子を高めることができる音場の切り替えより多くの機器と高い制御の複雑さを犠牲にして。

数と圧力のノード、マイクロおよび対応する微粒子濃度の場所調整できる便利なかつ効果的に周波励起による他の部分を変更することがなく。P1 > 90% で 1 つだけ圧力ノードは基本周波数によって生成と同じです。しかし、様々 な位置で 3 つの圧力ノードとこのしきい値以下の微粒子の濃度があります。このしきい値は、駆動周波数、音響パワー、微粒子の直径などここでは、すべてのテスト パラメーターの定数が見つかった。実験結果は理論値とよく相関します。本戦略の提案を使用して、最大で微粒子の運動時間を減らすことができる ~ 倍、高いスループットを示唆しています。

デュアル周波数位相変調は、圧力のノード位置の柔軟な制御を提供します。離れて他の圧力のノードの移動や内側の音響放射力の方向を調整する特定の圧力ノードで微粒子の数を増やす簡単な方法があります。Φ ≥ 180 °、マイクロの下部に圧ノードが表示されなくなりますが、1 つで上部が表示されます。Φ = 360 ° 圧力ノードの交換が発生します。したがって、2 つの周波数成分間、圧節ラインは様々 なフェーズで継続的に移動します。

この研究では、まだいくつかの制限があります。厚い PDMS マイクロ流路37伝わって見たときより多くの音響減衰と壁材の粘性加熱を導入する可能性があります。バルク音響波のよう壁に寄生波励起かもしれないものマイクロ流体を作動させるため。生物の細胞を用いた実験は、臨床使用のための大きい必要性にあります。

この音響、LOC は本質的に非侵襲的と、この新たな励起戦略は、耐久性と大きな可能性は、多くのアプリケーションの操作を高めることができます。循環腫瘍細胞 (CTCs) を分離するなどの生物学的診断の二周波励起が転移の発生に関する情報提供し、その後、即時の処置を要求します。

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Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgments

この仕事は、学術研究基金 (AcRF) Tier 1 (RG171/15)、文部科学省のシンガポールが主催しました。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
poly-dimethylsiloxane Dow Corning Sylgard 184
poly-dimethylsiloxane elastomer base Dow Corning Sylgard 184
silicon wafer Bonda Technology SI8PSPD
negative tone photoresist Microchem SU-8
double-side polished LiNbO3 wafer University Wafer Y-128°
positive photoresist Nicolaus-Otto-Straße AZ 9260
oxygen plasma Harrick Plasma
plastic mask Infinite Graphics

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References

  1. Chin, C. D., Linder, V., Sia, S. K. Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices. Lab on a Chip. 12 (12), 2118-2134 (2012).
  2. Figeys, D., Pinto, D. Lab-on-a-chip: a revolution in biological and medical sciences. Analytical Chemistry. 72 (9), 330 A-335 A (2000).
  3. den Toonder, J. Circulating tumor cells: the Grand Challenge. Lab on a Chip. 11 (3), 375-377 (2011).
  4. Yu, L., et al. Advances of lab-on-a-chip in isolation, detection and post-processing of circulating tumour cells. Lab on a Chip. 13 (16), 3163-3182 (2013).
  5. Jorgenson, J. W., Lukacs, K. D. High-resolution separations based on electrophoresis and electroosmosis. Journal of Chromatography A. 218, 209-216 (1981).
  6. Gascoyne, P. R., Vykoukal, J. Particle separation by dielectrophoresis. Electrophoresis. 23 (13), 1973 (1973).
  7. Xia, N., et al. Combined microfluidic-micromagnetic separation of living cells in continuous flow. Biomedical Microdevices. 8 (4), 299-308 (2006).
  8. Garcés-Chávez, V., et al. Extended organization of colloidal microparticles by surface plasmon polariton excitation. Physical Review B. 73 (8), 085417 (2006).
  9. Zhu, T., Ye, W. Origin of Knudsen forces on heated microbeams. Physical Review E. 82 (3), 036308 (2010).
  10. Ashkin, A., Dziedzic, J., Yamane, T. Optical trapping and manipulation of single cells using infrared laser beams. Nature. 330 (6150), 769-771 (1987).
  11. Chiou, P. Y., Ohta, A. T., Wu, M. C. Massively parallel manipulation of single cells and microparticles using optical images. Nature. 436 (7049), 370-372 (2005).
  12. Yamada, M., Seki, M. Hydrodynamic filtration for on-chip particle concentration and classification utilizing microfluidics. Lab on a Chip. 5 (11), 1233-1239 (2005).
  13. Burguillos, M. A., et al. Microchannel acoustophoresis does not impact survival or function of microglia, leukocytes or tumor cells. PLoS One. 8 (5), e64233 (2013).
  14. Lin, S. -C. S., Mao, X., Huang, T. J. Surface acoustic wave (SAW) acoustophoresis: now and beyond. Lab on a Chip. 12 (16), 2766-2770 (2012).
  15. Petersson, F., Åberg, L., Swärd-Nilsson, A. -M., Laurell, T. Free flow acoustophoresis: microfluidic-based mode of particle and cell separation. Analytical Chemistry. 79 (14), 5117-5123 (2007).
  16. Ding, X., et al. On-chip manipulation of single microparticles, cells, and organisms using surface acoustic waves. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (28), 11105-11109 (2012).
  17. Friend, J., Yeo, L. Y. Microscale acoustofluidics: Microfluidics driven via acoustics and ultrasonics. Reviews of Modern Physics. 83 (2), 647 (2011).
  18. Destgeer, G., Lee, K. H., Jung, J. H., Alazzam, A., Sung, H. J. Continuous separation of particles in a PDMS microfluidic channel via travelling surface acoustic waves (TSAW). Lab on a Chip. 13 (21), 4210-4216 (2013).
  19. Guo, F., et al. Controlling cell-cell interactions using surface acoustic waves. Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (1), 43-48 (2015).
  20. Ding, X., et al. Cell separation using tilted-angle standing surface acoustic waves. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (36), 12992-12997 (2014).
  21. Roshchupkin, D., et al. X-ray diffraction by standing surface acoustic waves. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 142 (3), 432-436 (1998).
  22. Shi, J., Mao, X., Ahmed, D., Colletti, A., Huang, T. J. Focusing microparticles in a microfluidic channel with standing surface acoustic waves (SSAW). Lab on a Chip. 8 (2), 221-223 (2008).
  23. Ding, X., et al. Surface acoustic wave microfluidics. Lab on a Chip. 13 (18), 3626-3649 (2013).
  24. King, L. V. On the acoustic radiation pressure on spheres. Proceedings of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. , The Royal Society. 212-240 (1934).
  25. Yosioka, K., Kawasima, Y. Acoustic radiation pressure on a compressible sphere. Acta Acustica United with Acustica. 5 (3), 167-173 (1955).
  26. Ratier, C., Hoyos, M. Acoustic programming in step-split-flow lateral-transport thin fractionation. Analytical Chemistry. 82 (4), 1318-1325 (2010).
  27. Mandralis, Z., Feke, D., Bolek, W., Burger, W., Benes, E. Enhanced synchronized ultrasonic and flow-field fractionation of suspensions. Ultrasonics. 32 (2), 113-122 (1994).
  28. Laurell, T., Petersson, F., Nilsson, A. Chip integrated strategies for acoustic separation and manipulation of cells and particles. Chemical Society Reviews. 36 (3), 492-506 (2007).
  29. Liu, Y., Lim, K. -M. Particle separation in microfluidics using a switching ultrasonic field. Lab on a Chip. 11 (18), 3167-3173 (2011).
  30. Brissaud, M. Characterization of piezoceramics. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 38 (6), 603-617 (1991).
  31. Ding, X., et al. Tunable patterning of microparticles and cells using standing surface acoustic waves. Lab on a Chip. 12 (14), 2491-2497 (2012).
  32. Jo, M. C., Guldiken, R. Particle manipulation by phase-shifting of surface acoustic waves. Sensors and Actuators A: Physical. 207, 39-42 (2014).
  33. Meng, L., et al. Transportation of single cell and microbubbles by phase-shift introduced to standing leaky surface acoustic waves. Biomicrofluidics. 5 (4), 044104 (2011).
  34. Sriphutkiat, Y., Zhou, Y. Particle manipulation using standing surface acoustic waves (SSAW) at dual frequency excitation: effect of power ratio. Sensors and Actuators A: Physical. 263, 521-529 (2017).
  35. Batchelor, G. K. An Introduction to Fluid Dynamics. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. (2000).
  36. Glynne-Jones, P., Hill, M. Acoustofluidics 23: acoustic manipulation combined with other force fields. Lab on a Chip. 13 (6), 1003-1010 (2013).
  37. Winkler, A., Brünig, R., Faust, C., Weser, R., Schmidt, H. Towards efficient surface acoustic wave (SAW)-based microfluidic actuators. Sensors and Actuators A: Physical. 247, 259-268 (2016).
  38. Chen, Y., et al. Standing surface acoustic wave (SSAW)-based microfluidic cytometer. Lab on a Chip. 14, 916-923 (2014).
  39. Devendran, C., et al. The importance of travelling wave components in standing surface acoustic wave (SSAW) systems. Lab on a Chip. 16, 3756-3766 (2016).
  40. Destgeer, G., et al. Submicron separation of microspheres via travelling surface acoustic waves. Lab on a Chip. 14, 4665-4672 (2014).
  41. Ding, X., et al. Standing surface acoustic wave (SSAW) based multichannel cell sorting. Lab on a Chip. 12, 4228-4231 (2012).
  42. Chen, Y., et al. Continuous enrichment of low-abundance cell samples using standing surface acoustic waves (SSAW). Lab on a Chip. 14, 924-930 (2014).

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工学問題 138、微小物体操作、弾性表面波、二周波励起、電力比、位相差、マイクロ流路
立って二周波励起表面波による微小物体操作
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Zhou, Y., Sriphutkiat, Y.… More

Zhou, Y., Sriphutkiat, Y. Microparticle Manipulation by Standing Surface Acoustic Waves with Dual-frequency Excitations. J. Vis. Exp. (138), e58085, doi:10.3791/58085 (2018).

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