Dissertação

{pt_PT=Dinâmica de fluidos biomiméticos usados em dispositivos microfluídicos do tipo lab-on-a-chip } {} EVALUATED

{pt=Esta dissertação apresenta a caracterização do comportamento dinâmico de gotas de fluidos análogos ao sangue, em superfícies hidrofóbicas sob atuação eletrostática (electrowetting), para avaliar o seu uso no desenvolvimento de dispositivos microfluídos controlados por atuação eletrostática, para serem usados no futuro como auxiliares de diagnóstico. O enfoque do diagnóstico estará no estudo da deformação das células, pelo que a deformação das partículas que constituem os fluidos são analisados em pormenor. Analisaram-se soluções aquosas de goma xantana, para mimetizar o comportamento não-Newtoniano do sangue, soluções aquosas com partículas de PMMA e uma solução aquosa com um surfactante, com partículas semirrígidas. A resposta dinâmica dos fluidos à atuação eletrostática foi avaliada em gotas, quantificando a variação do ângulo de contacto e a evolução temporal do diâmetro de espalhamento sob atuação. Os resultados mostram que a variação da concentração da goma e das partículas e/ou do seu tamanho não influência a resposta dinâmica do fluido à atuação. As soluções de surfactante são as que apresentam a pior resposta à atuação, devido à sua baixa tensão superficial. A deformação das partículas foi avaliada em microcanais com contrações hiperbólicas que permitiam uma deformação reprodutível e controlada, sendo caraterizada pelo Índice de Deformação e pela velocidade ao longo do microcanal. As partículas de PMMA revelaram-se mais rígidas, tendo um comportamento mais semelhante entre si, tanto ao nível do Índice de Deformação como da velocidade ao longo do microcanal. Porém as partículas de surfactante apresentam um comportamento de deformação mais próximo do das células reais., en=This dissertation presents the characterization of the dynamic behavior of blood-like fluid droplets on electrowetting hydrophobic surfaces to evaluate their use in the development of electrostatic-controlled microfluidic devices for future use as diagnostic aids. The focus of the diagnosis will be on the study of cell deformation, whereby the deformation of the particles that make up the fluids are analyzed in detail. aqueous xanthan gum solutions were analyzed to mimic non-Newtonian blood behavior, PMMA particle aqueous solutions and a semi-rigid particulate aqueous surfactant solution. The fluid dynamic response to electrostatic actuation was evaluated in drops, quantifying the contact angle variation and the temporal evolution of the acting scattering diameter. The results show that the variation of gum and particle concentration and / or size does not influence the fluid dynamic response to actuation. Surfactant solutions have the worst response to actuation due to their low surface tension. The deformation of the particles was evaluated in microchannels with hyperbolic contractions that allowed a reproducible and controlled deformation, being characterized by the deformation index and the velocity along the microchannel. PMMA particles were more rigid and had a more similar behavior in terms of both the deformation index and the velocity along the microchannel. However, the surfactant particles exhibit a deformation behavior closer to that of the actual cells.}
{pt=molhabilidade, electrowetting, fluido biomiméticos, dispositivos microfluídicos, micropartículas deformáveis., en=wettability, electrowetting, biomimetic fluid, microfluidic devices, deformable microparticles.}

Novembro 25, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

António Luís Nobre Moreira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Ana Sofia Oliveira Henriques Moita

IN+ Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Políticas de Desenvolvimento

Investigadora FCT