3次元誘電泳動分離デバイスにおける細胞挙動の数値解析

摘要

本研究の目的は，立体的な微小円柱（ピラー）を電極として用い，DEPの有効領域を増加させることで，CTC 分離の性能向上を数値的に検証するものである．本報告では既報で構築した試行モデルおよび構造パラメータを修正した実験モデルのそれぞれにおいて，DEPデバイス内におけるピラー電極群付近の流速および電界分布を数値的に導出した．また，交流電圧下におけるClausius-Mossotti関数の周波数依存性およびDEP力を考慮した流体の流れに対する粒子軌跡を検証した．血中において白血球は9-15μm程度であるため，粒径によるCTCとの分離は困難である．Re［K（ω）］のクロスオーバー周波数は正常細胞が80kHz，CTCが20kHzとされている．そのため，第一段階として粒径の違いにより赤血球画分，二段階目にクロスオーバー周波数の違いによって白血球画分を想定している．本報では初期検討として粒径の違いを利用した赤血球画分を検討する．