基于粘弹性效应的颗粒微流控汇聚与分离

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11572334
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0908.多场多介质耦合与流动控制
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Precise manipulation of various micro/nano-particles, cell, and bacteria is of great importance in many research and application areas. Very recently, particle manipulation based on microscale viscoelastic effects becomes an emerging microfluidic technique. Compared to the Newtonian fluids, it shows more flexible advantages and more extensive applications. The thorough understanding of the particle transportation in viscoelastic fluids is necessary for the successful implement of this type of microfluidic devices. Due to the complex rheological properties of viscoelastic fluids, however, the existing research is very limited. We will integrate experimental observations and 3-D numerical simulations to investigate the effects on the particle migration by rheological properties of fluids, microchannel geometries, and flow conditions, advancing our understanding and prediction of particle manipulation in viscoelastic microdevices. By optimizing the rheological properties of viscoelastic fluids and utilizing inertial effects , we aim to realize better focusing, trapping, concentration, and sorting of particles and cells with various sizes. The study will be further extended to manipulation of nano-particles and non-spherical particles. The acquired knowledge will build the fluid mechanics and particle transport foundations, with the goals of developing a new high-throughput technology for label-free cell handling based on mirofluidic viscoelastic and inertial effects.
各种微纳尺度颗粒、细胞、细菌等的精确操控在众多研究和应用领域中具有重要价值。基于微尺度粘弹性效应的颗粒操控方法是近几年出现的一类微流控新方法。相比牛顿流体,它拥有更灵活的操控优势和更广泛的应用前景。此类器件的成功应用有赖于对微尺度粘弹性流体中颗粒输运现象的系统认识,然而,鉴于粘弹性流体的复杂流变特性,相关研究非常有限。本项目拟结合实验观测和三维数值模拟,探索流体流变性质、通道几何形状、流动参数等对颗粒运动规律的影响,增强对粘弹性微流控器件中颗粒操控的深入了解和精确预测。在调控优化粘弹性流体流变性质的基础上,结合惯性效应,实现不同尺寸颗粒和细胞的汇聚、捕捉、富集、分选等功能,并进一步将研究拓展至纳米尺度颗粒和非球形颗粒的操控。通过建立相关流动和颗粒运动规律,发展结合微流动粘弹性效应和惯性效应优势的无标记颗粒高通量操控新技术。

结项摘要

本项目组顺利执行了项目计划,以复杂介质中微纳颗粒操控为出发点,围绕关键科学问题开展了系统的模拟研究与实验研究,通过黏弹性流体微流动及颗粒输运的基础理论研究,发展了适用于微纳尺度颗粒运动研究的三维数值模型、快速易用半解析模型,探索了黏弹性作用力和惯性效应复合作用下微流控器件中的流动现象,获得流动、黏弹性效应、颗粒输运等耦合机制,增强了对黏弹性流体中微纳颗粒高通量操控的深入了解和精确预测。建立了相关流动和颗粒输运规律,为黏弹性流体微流控器件的设计、分析、控制和优化提供理论指导,实现了细胞、细菌、外泌体等高通量分离应用。取得了一系列具有创新性的研究成果,共发表SCI论文18篇,他人引用总数366次。本项目研究丰富和加深了对复杂介质环境中微纳颗粒输运机理和操控规律的认识,并有望为疾病的精准诊疗提供理论基础和技术支持。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Computational Investigations of the interaction between the cell membrane and nanoparticles coated with a pulmonary surfactant
细胞膜与涂有肺表面活性剂的纳米粒子之间相互作用的计算研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Xuan Bai;Ming Xu;Sijin Liu;Guoqing Hu
  • 通讯作者:
    Guoqing Hu
Microfluidic co-flow of Newtonian and viscoelastic fluids for high-resolution separation of microparticles
牛顿流体和粘弹性流体的微流体协同流动,用于微粒的高分辨率分离
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Lab on a Chip
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    F Tian;W Zhang;L Cai;S Li;Guoqing Hu;Y Cong;C Liu;T Li;J Sun
  • 通讯作者:
    J Sun
Unveiling the Molecular Structure of Pulmonary Surfactant Corona on Nanoparticles
揭示纳米颗粒上肺表面活性剂电晕的分子结构
  • DOI:
    10.1021/acsnano.7b01873
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    ACS Nano
  • 影响因子:
    17.1
  • 作者:
    Qinglin Hu;Xuan Bai;Guoqing Hu;Yi Y. Zuo
  • 通讯作者:
    Yi Y. Zuo
Confinements Regulate Capillary Instabilities of Fluid Threads
限制调节流体线的毛细管不稳定性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Fluid Mechanics
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Xiaodong Chen;Chundong Xue;Guoqing Hu
  • 通讯作者:
    Guoqing Hu
Adsorption of Phospholipids at the Air-Water Surface
磷脂在空气-水表面的吸附
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Biophysical Journal
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Xuan Bai;Lu Xu;Jenny Y. Tang;Yi Y. Zuo;Guoqing Hu
  • 通讯作者:
    Guoqing Hu

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

听而不“闻”?人声失认症的神经机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    心理科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周爱保;胡砚冰;周滢鑫;李 玉;李文一;张号博;郭彦麟;胡国庆
  • 通讯作者:
    胡国庆
秸秆还田对农田棕壤氧化亚氮排放动态的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    土壤通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张威;胡国庆;刘肖;张旭东
  • 通讯作者:
    张旭东
免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素的去向研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    土壤学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡国庆;刘肖;何红波;张旭东
  • 通讯作者:
    张旭东
单腔双光梳激光器及其光谱学应用研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱志高;刘娅;杨洁;胡国庆
  • 通讯作者:
    胡国庆
底物添加对森林2个不同演替阶段土壤氨基糖动态的影响
  • DOI:
    10.13332/j.1000-1522.20150396
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    北京林业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王辛辛;何红波;胡国庆;邵鹏帅;张威;解宏图;张旭东
  • 通讯作者:
    张旭东

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

胡国庆的其他基金

吸入大气细颗粒物与肺表面活性剂、细胞交互作用的力学机制与生物学研究
  • 批准号:
    91543125
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    100.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
基于绝缘结构介电泳微流控器件中的电热流动
  • 批准号:
    11272321
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码