الترحيل الكهربائي

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 12 صور
الموسوعة الحرة
تجميع الخلايا السرطانية باستخدام تقنية الفصل الكهربائي في نموذج ثلاثي الأبعاد بتقنية الموائع الدقيقة.

الترحيل الكهربائي العازل ( DEP ) ظاهرةٌ تُسلَّط فيها قوةٌ على جسيمٍ عازلٍ عند تعريضه لمجالٍ كهربائيٍّ غير منتظم . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] لا تتطلب هذه القوة أن يكون الجسيم مشحونًا . تُظهر جميع الجسيمات نشاطًا ترحيليًا كهربائيًا عازلًا في وجود المجالات الكهربائية. مع ذلك، تعتمد شدة هذه القوة اعتمادًا كبيرًا على الوسط والخصائص الكهربائية للجسيمات، وعلى شكل الجسيمات وحجمها، فضلًا عن تردد المجال الكهربائي. بالتالي، يمكن للمجالات ذات ترددٍ معينٍ أن تُؤثر على الجسيمات بانتقائيةٍ عالية. وقد أتاح ذلك، على سبيل المثال، فصل الخلايا أو توجيه ومعالجة الجسيمات النانوية [ 2 ] [ 7 ] والأسلاك النانوية. [ 8 ] علاوةً على ذلك، فإن دراسة تغير قوة الترحيل الكهربائي العازل كدالةٍ للتردد تُتيح توضيح الخصائص الكهربائية (أو الفيزيولوجية الكهربائية في حالة الخلايا) للجسيم.

الخلفية والخصائص

على الرغم من أن الظاهرة التي نسميها الآن الترحيل الكهربائي قد وُصفت بشكل عابر في أوائل القرن العشرين، إلا أنها لم تخضع للدراسة الجادة إلا في خمسينيات القرن العشرين، حيث أطلق عليها هربرت بول هذا الاسم وفهمها لأول مرة. [ 9 ] [ 10 ] ومؤخراً، تم إحياء الترحيل الكهربائي نظراً لإمكاناته في معالجة الجسيمات الدقيقة ، [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 11 ] والجسيمات النانوية والخلايا .

تحدث ظاهرة الاستقطاب الكهربائي عندما يُعلق جسيم قابل للاستقطاب في مجال كهربائي غير منتظم. يُستقطب المجال الكهربائي الجسيم، فتتعرض أقطابه لقوة على طول خطوط المجال، قد تكون جاذبة أو دافعة تبعًا لاتجاه ثنائي القطب. ولأن المجال غير منتظم، فإن القطب الذي يتعرض لأكبر قدر من المجال الكهربائي سيسيطر على الآخر، مما يؤدي إلى حركة الجسيم. يعتمد اتجاه ثنائي القطب على الاستقطابية النسبية للجسيم والوسط، وفقًا لاستقطاب ماكسويل-فاغنر-سيلارس . ولأن اتجاه القوة يعتمد على تدرج المجال وليس اتجاهه، فإن الاستقطاب الكهربائي يحدث في المجالات الكهربائية المترددة والمستمرة على حد سواء؛ ويعتمد الاستقطاب (وبالتالي اتجاه القوة) على الاستقطابية النسبية للجسيم والوسط. إذا تحرك الجسيم باتجاه تزايد المجال الكهربائي، يُشار إلى هذا السلوك بالاستقطاب الكهربائي الموجب (أو pDEP)، أما إذا كان يتحرك بعيدًا عن مناطق المجال العالي، فيُعرف بالاستقطاب الكهربائي السالب (أو nDEP). وبما أن الاستقطابية النسبية للجسيم والوسط تعتمد على التردد، فإن تغيير إشارة التنشيط وقياس كيفية تغير القوة يُمكن من تحديد الخصائص الكهربائية للجسيمات؛ وهذا يسمح أيضًا باستبعاد الحركة الكهربائية للجسيمات الناتجة عن شحنتها الذاتية.

تشمل الظواهر المرتبطة بالترحيل الكهربائي الدوران الكهربائي والترحيل الكهربائي الموجي المتحرك . تتطلب هذه الظواهر معدات معقدة لتوليد الإشارات لإنشاء المجالات الكهربائية الدوارة أو المتحركة المطلوبة، ونتيجةً لهذا التعقيد، لم تحظَ بشعبية كبيرة بين الباحثين مقارنةً بالترحيل الكهربائي التقليدي.

القوة العازلة الكهربائية

أبسط نموذج نظري هو نموذج كرة متجانسة محاطة بوسط عازل موصل. [ 12 ] بالنسبة لكرة متجانسة نصف قطرهار{\displaystyle r}والسماحية المعقدةεص*{\displaystyle \varepsilon _{p}^{*}}في وسط ذي سماحية معقدةεم*{\displaystyle \varepsilon _{m}^{*}}قوة الاستقطاب الكهربائي (المتوسطة زمنياً) هي: [ 4 ]

⟨FدهـP⟩=2πر3εميكرر{εص*-εم*εص*+2εم*}∇|هـ→رمs|2// _ {م} ^ {*}}}\يمين\}\نابلا \يسار|{\vec {E}}_{rms}\يمين|^{2}}

يُعرف العامل الموجود بين قوسين معقوفين بدالة كلاوزيوس-موسوتي المركبة [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] ، ويحتوي على جميع تبعيات التردد لقوة الاستقطاب الكهربائي. عندما يتكون الجسيم من كرات متداخلة - وأكثر الأمثلة شيوعًا هو تقريب الخلية الكروية المكونة من جزء داخلي (السيتوبلازم ) محاط بطبقة خارجية ( غشاء الخلية ) - يمكن تمثيل ذلك بتعبيرات متداخلة للأغلفة وكيفية تفاعلها، مما يسمح بتوضيح الخصائص عند وجود معلمات كافية تتعلق بعدد المجاهيل المطلوبة. بالنسبة لقطع ناقص أكثر عمومية محاذٍ للمجال بنصف قطرر{\displaystyle r}والطولل{\displaystyle l}مع ثابت عزل كهربائي معقدεص*{\displaystyle \varepsilon _{p}^{*}}في وسط ذي ثابت عزل كهربائي معقدεم*{\displaystyle \varepsilon _{m}^{*}}تُعطى قوة الاستقطاب الكهربائي المعتمدة على الزمن بالصيغة التالية: [ 4 ]

FدهـP=πر2ل3εميكرر{εص*-εم*εم*}∇|هـ→|2{\displaystyle F_{\mathrm {DEP}}={\frac {\pi r^{2}l}{3}}\varepsilon _{m}{\textrm {Re}}\left\{{\frac {\varepsilon _{p}^{*}-\varepsilon _{m}^{*}}{\varepsilon _{m}^{*}}}\right\}\nabla \left|{\vec {E}}\right|^{2}}

ثابت العزل الكهربائي المركب هوε*=ε+أناσω{\displaystyle \varepsilon ^{*}=\varepsilon +{\frac {i\sigma }{\omega }}}، أينε{\displaystyle \varepsilon }ثابت العزل الكهربائي ،σ{\displaystyle \sigma }هي الموصلية الكهربائية ،ω{\displaystyle \omega }هو تردد المجال، وأنا{\displaystyle i}هي الوحدة التخيلية . [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] وقد كان هذا التعبير مفيدًا لتقريب السلوك الكهربائي العازل للجسيمات مثل خلايا الدم الحمراء (كأشكال كروية مفلطحة) أو الأنابيب الطويلة الرفيعة (كأشكال بيضاوية متطاولة)، مما يسمح بتقريب الاستجابة الكهربائية العازلة لأنابيب الكربون النانوية أو فيروسات تبرقش التبغ في المعلقات. وتكون هذه المعادلات دقيقة للجسيمات عندما لا تكون تدرجات المجال الكهربائي كبيرة جدًا (على سبيل المثال، بالقرب من حواف الأقطاب الكهربائية) أو عندما لا يتحرك الجسيم على طول محور يكون فيه تدرج المجال صفرًا (كما هو الحال في مركز مصفوفة أقطاب كهربائية متناظرة محوريًا )، حيث تأخذ المعادلات في الاعتبار فقط ثنائي القطب المتكون وليس الاستقطاب من الرتب الأعلى . [ 4 ] عندما تكون تدرجات المجال الكهربائي كبيرة، أو عندما يكون هناك انعدام للمجال يمر عبر مركز الجسيم، تصبح الحدود من الرتب الأعلى ذات صلة، [ 4 ] وتؤدي إلى قوى أكبر. بدقة، تنطبق المعادلة المعتمدة على الزمن فقط على الجسيمات عديمة الفقد، لأن الفقد يُحدث تأخيرًا بين المجال وثنائي القطب المستحث. عند حساب المتوسط، يُلغى هذا التأثير، وتصبح المعادلة صحيحة أيضًا للجسيمات ذات الفقد. يمكن الحصول بسهولة على معادلة مكافئة متوسطة زمنيًا باستبدال E بـ E rms ، أو، بالنسبة للجهود الجيبية، بقسمة الطرف الأيمن على 2. تتجاهل هذه النماذج حقيقة أن الخلايا لها بنية داخلية معقدة وغير متجانسة. يمكن استخدام نموذج متعدد الأغلفة في وسط منخفض التوصيل للحصول على معلومات حول موصلية الغشاء وسماحية السيتوبلازم. [ 13 ] بالنسبة لخلية ذات غلاف يحيط بنواة متجانسة مع اعتبار الوسط المحيط بها طبقة، كما هو موضح في الشكل 2، يتم الحصول على الاستجابة العازلة الكلية من مزيج من خصائص الغلاف والنواة. [ 14 ]

ε1هـوو*(ω)=ε2*(ر2ر1)3+2ε1*-ε2*ε1*+2ε2*(ر2ر1)3-ε1*-ε2*ε1*+2ε2*{\displaystyle \varepsilon _{1eff}^{*}(\omega )=\varepsilon _{2}^{*}{\frac {({\frac {r_{2}}{r_{1}}})^{3}+2{\frac {\varepsilon _{1}^{*}-\varepsilon _{2}^{*}}{\varepsilon _ {1}^ {*}+2\varepsilon _{2}^{*}}}}{({\frac {r_{2}}{r_{1}}})^{3}-{\frac {\varepsilon _{1}^{*}-\varepsilon _{2}^{*}}{\varepsilon _{1}^{*}+2\varepsilon _{2}^{*}}}}}}

حيث يمثل الرقم 1 النواة (السيتوبلازم في المصطلحات الخلوية)، ويمثل الرقم 2 الغلاف (الغشاء في الخلية). r1 هو نصف القطر من مركز الكرة إلى داخل الغلاف، و r2 هو نصف القطر من مركز الكرة إلى خارج الغلاف.

التطبيقات

يمكن استخدام الترحيل الكهربائي لمعالجة ونقل وفصل وفرز أنواع مختلفة من الجسيمات. ويجري تطبيق هذه التقنية في مجالات مثل التشخيص الطبي، واكتشاف الأدوية ، والعلاجات الخلوية، وترشيح الجسيمات.

استُخدمت تقنية الفصل الكهربائي العازل (DEP) أيضًا بالتزامن مع تقنية رقائق أشباه الموصلات لتطوير تقنية مصفوفات الفصل الكهربائي العازل، وذلك لإدارة آلاف الخلايا في الأجهزة الميكروفلويدية في آنٍ واحد. تُدار الأقطاب الكهربائية الدقيقة المفردة الموجودة في قاع خلية التدفق بواسطة شريحة CMOS لتشكيل آلاف "الأقفاص" الكهربائية العازلة، كل منها قادر على التقاط خلية واحدة وتحريكها تحت سيطرة برنامج التوجيه.

نظراً لامتلاك الخلايا البيولوجية خصائص عازلة، [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] فإنّ تقنية الفصل الكهربائي العازل لها تطبيقات بيولوجية وطبية عديدة. وقد صُممت أجهزة قادرة على فصل الخلايا السرطانية عن الخلايا السليمة [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] ، بالإضافة إلى عزل الخلايا المفردة من عينات الطب الشرعي المختلطة. [ 22 ] كما تمّ فصل الصفائح الدموية من الدم الكامل باستخدام جهاز فرز الخلايا المُنشّط بالفصل الكهربائي العازل . [ 23 ]

أتاحت تقنية الاستقطاب الكهربائي (DEP) إمكانية توصيف ومعالجة الجسيمات البيولوجية مثل خلايا الدم ، والخلايا الجذعية ، والخلايا العصبية ، وخلايا بيتا البنكرياسية ، والحمض النووي (DNA) ، والكروموسومات ، والبروتينات ، والفيروسات . ويمكن استخدام هذه التقنية لفصل الجسيمات ذات الاستقطابية المختلفة أثناء حركتها في اتجاهات مختلفة عند تردد معين للمجال الكهربائي المتردد المُطبق. وقد طُبقت تقنية الاستقطاب الكهربائي لفصل الخلايا الحية عن الميتة، مع بقاء الخلايا الحية المتبقية قابلة للحياة بعد الفصل [ 24 ] ، أو لفرض التلامس بين خلايا مفردة مختارة لدراسة التفاعل بين الخلايا [ 25 ] . كما استُخدمت هذه التقنية لفصل سلالات من البكتيريا والفيروسات [ 26 ] [ 27 ] . ويمكن استخدامها أيضًا للكشف عن موت الخلايا المبرمج (الاستماتة) بعد فترة وجيزة من تحفيزها بالأدوية، وذلك بقياس التغيرات في الخصائص الفيزيولوجية الكهربائية [ 28 ] .

كأداة لتوصيف الخلايا

تُستخدم تقنية الاستقطاب الكهربائي (DEP) بشكل أساسي لتوصيف الخلايا من خلال قياس التغيرات في خصائصها الكهربائية. ولتحقيق ذلك، تتوفر العديد من التقنيات لتحديد استجابة الاستقطاب الكهربائي كميًا، نظرًا لعدم إمكانية قياس قوة الاستقطاب الكهربائي بشكل مباشر. تعتمد هذه التقنيات على قياسات غير مباشرة، حيث يتم الحصول على استجابة تناسبية لقوة واتجاه القوة، والتي يجب معايرتها وفقًا لطيف النموذج. لذا، فإن معظم النماذج لا تأخذ في الاعتبار سوى عامل كلاوزيوس-موسوتي للجسيم. ومن أكثر التقنيات استخدامًا: قياس معدل التجميع: وهي أبسط التقنيات وأكثرها شيوعًا، حيث تُغمر الأقطاب الكهربائية في معلق ذي تركيز معروف من الجسيمات، ثم تُحصى الجسيمات التي تتجمع عند القطب؛ [ 29 ] قياسات التقاطع: حيث يُقاس تردد التقاطع بين الاستقطاب الكهربائي الموجب والسالب لتوصيف الجسيمات، وتُستخدم هذه التقنية للجسيمات الصغيرة (مثل الفيروسات) التي يصعب عدّها بالتقنية السابقة؛ [ 30 ] قياسات سرعة الجسيمات: حيث تقيس هذه التقنية سرعة واتجاه الجسيمات في تدرج المجال الكهربائي . [ 31 ] قياس ارتفاع الرفع: يتناسب ارتفاع رفع الجسيم طرديًا مع قوة الاستقطاب الكهربائي السالبة المطبقة. لذا، تُعد هذه التقنية مناسبة لتوصيف الجسيمات المفردة، وتُستخدم بشكل أساسي مع الجسيمات الأكبر حجمًا مثل الخلايا؛ [ 32 ] استشعار المعاوقة : تؤثر الجسيمات المتجمعة على حافة القطب الكهربائي على معاوقة الأقطاب، ويمكن رصد هذا التغير لتحديد كمية الاستقطاب الكهربائي. [ 33 ] لدراسة مجموعات أكبر من الخلايا، يمكن الحصول على الخصائص من خلال تحليل أطياف الاستقطاب الكهربائي. [ 14 ]

تطبيق

هندسة الأقطاب الكهربائية

في البداية، كانت الأقطاب الكهربائية تُصنع أساسًا من الأسلاك أو الصفائح المعدنية. أما اليوم، فيتم توليد المجال الكهربائي في تقنية الاستقطاب الكهربائي العازل (DEP) باستخدام أقطاب كهربائية تُقلل من قيمة الجهد المطلوب. وقد أصبح ذلك ممكنًا بفضل تقنيات التصنيع مثل الطباعة الضوئية، والاستئصال بالليزر ، وتشكيل نمط حزمة الإلكترون. [ 34 ] تسمح هذه الأقطاب الصغيرة بمعالجة الجسيمات الحيوية الصغيرة. ومن أكثر أشكال الأقطاب الكهربائية استخدامًا: متساوية الأبعاد، ومتعددة الحدود، ومتشابكة، ومتقاطعة. يُعد الشكل متساوي الأبعاد فعالًا في معالجة الجسيمات باستخدام تقنية الاستقطاب الكهربائي العازل، لكن الجسيمات المتنافرة لا تتجمع في مناطق محددة جيدًا، مما يجعل فصلها إلى مجموعتين متجانستين أمرًا صعبًا. أما الشكل متعدد الحدود فهو شكل جديد يُنتج اختلافات واضحة في مناطق القوى العالية والمنخفضة، وبالتالي يمكن جمع الجسيمات باستخدام الاستقطاب الكهربائي العازل الموجب والسالب. وقد أظهر هذا الشكل أن المجال الكهربائي يكون في أعلى مستوياته في منتصف المسافة بين الأقطاب. [ 35 ] يتألف التصميم الهندسي المتشابك من أقطاب كهربائية متناوبة ذات قطبية متعاكسة، ويُستخدم بشكل أساسي في عملية الاحتجاز والتحليل الكهربائي. أما التصميم الهندسي المتقاطع فهو مفيدٌ لشبكات التوصيلات البينية. [ 36 ]

أقطاب كهربائية من نوع DEP-well

طُوِّرت هذه الأقطاب الكهربائية [ 37 ] لتوفير بديل عالي الإنتاجية ومنخفض التكلفة لهياكل الأقطاب الكهربائية التقليدية في تقنية الاستقطاب الكهربائي. فبدلاً من استخدام طرق الطباعة الضوئية أو غيرها من أساليب الهندسة الدقيقة، تُصنع أقطاب الاستقطاب الكهربائي ذات الآبار من تكديس طبقات متتالية من المواد الموصلة والعازلة في رقاقة، ثم تُحفر عدة "آبار" عبر هذه الرقاقة. عند فحص جدران هذه الآبار، تظهر الطبقات كأقطاب كهربائية متداخلة تمتد بشكل مستمر حول جدران الأنبوب. وعند توصيل طبقات موصلة متناوبة بمرحلتي إشارة التيار المتردد، يتشكل تدرج مجال كهربائي على طول الجدران، مما يؤدي إلى تحريك الخلايا بواسطة الاستقطاب الكهربائي. [ 38 ]

يمكن استخدام آبار DEP في وضعين: للتحليل أو الفصل. [ 39 ] في الوضع الأول، يمكن رصد خصائص الترحيل الكهربائي للخلايا عن طريق قياس امتصاص الضوء : يجذب الترحيل الكهربائي الموجب الخلايا إلى جدار البئر، وبالتالي عند تسليط شعاع ضوئي على البئر، تزداد شدة الضوء المار عبره. ويحدث العكس في حالة الترحيل الكهربائي السالب، حيث تحجب الخلايا شعاع الضوء. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام هذه الطريقة لبناء فاصل، حيث تُمرر مخاليط الخلايا عبر عدد كبير (>100) من الآبار بالتوازي؛ تُحجز الخلايا التي تتعرض للترحيل الكهربائي الموجب في الجهاز بينما تُطرد الخلايا المتبقية. يسمح إيقاف المجال الكهربائي بتحرير الخلايا المحصورة في حاوية منفصلة. تعني الطبيعة المتوازية العالية لهذه الطريقة أن الشريحة قادرة على فرز الخلايا بسرعات أعلى بكثير، تُضاهي تلك المستخدمة في MACS و FACS .

يُقدّم هذا النهج العديد من المزايا مقارنةً بالأجهزة التقليدية القائمة على الطباعة الضوئية، فهو يُقلّل التكلفة، ويزيد كمية العينة التي يُمكن تحليلها في وقت واحد، ويُبسّط حركة الخلايا إلى بُعد واحد (حيث لا يُمكن للخلايا أن تتحرك إلا شعاعيًا باتجاه مركز البئر أو بعيدًا عنه). تُسوّق الأجهزة المُصنّعة باستخدام مبدأ بئر DEP تحت العلامة التجارية DEPtech.

الفصل الكهربائي العازل للتدفق الميداني

يُعرف استخدام الفرق بين قوى الاستقطاب الكهربائي المؤثرة على الجسيمات المختلفة في المجالات الكهربائية غير المنتظمة بفصل الاستقطاب الكهربائي. وقد صُنِّف استغلال قوى الاستقطاب الكهربائي إلى مجموعتين: هجرة الاستقطاب الكهربائي واحتجاز الاستقطاب الكهربائي. تستخدم هجرة الاستقطاب الكهربائي قوىً ذات إشارات متعاكسة تؤثر على أنواع الجسيمات المختلفة لجذب بعضها ودفع البعض الآخر. [ 40 ] أما احتجاز الاستقطاب الكهربائي فيعتمد على التوازن بين قوى الاستقطاب الكهربائي وقوى تدفق السائل. تُجرف الجسيمات التي تتعرض لقوى استقطاب كهربائي تنافرية وقوى جذب ضعيفة مع تدفق السائل، بينما تُحاصر الجسيمات التي تتعرض لقوى استقطاب كهربائي قوية عند حواف الأقطاب الكهربائية في مواجهة مقاومة التدفق. [ 41 ]

يُعدّ فصل التدفق الميداني بالترحيل الكهربائي العازل (DEP-FFF)، الذي طوّره ديفيس وجيدينجز [ 42 ] ، مجموعة من طرق الفصل الشبيهة بالكروماتوغرافيا. في هذه الطريقة، تُدمج قوى الترحيل الكهربائي العازل مع تيار السحب لفصل عينة من أنواع مختلفة من الجسيمات [ 41 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]. تُحقن الجسيمات في تيار حامل يمر عبر حجرة الفصل، مع تطبيق قوة فصل خارجية (قوة الترحيل الكهربائي العازل) عمودية على اتجاه التيار. وبفضل عوامل مختلفة، كالتأثيرات الانتشارية والفراغية والهيدروديناميكية والعازلة وغيرها، أو مزيج منها، تصل الجسيمات (قطرها أقل من 1 ميكرومتر) ذات الخصائص العازلة أو الانتشارية المختلفة إلى مواقع مختلفة بعيدًا عن جدار الحجرة، مما يُؤدي بدوره إلى ظهور توزيعات تركيز مميزة مختلفة. تصل الجسيمات التي تتحرك بعيدًا عن الجدار إلى مواقع أعلى في منحنى السرعة المكافئ للسائل المتدفق عبر الحجرة، وسيتم إخراجها من الحجرة بمعدل أسرع.

الترحيل الكهربائي الضوئي

يُتيح استخدام المواد الموصلة للضوء (على سبيل المثال، في أجهزة المختبر على رقاقة) إمكانية توليد قوى الترحيل الكهربائي موضعيًا من خلال تطبيق الضوء. إضافةً إلى ذلك، يُمكن إسقاط صورة لتوليد قوى في منطقة إضاءة مُنمّطة، مما يسمح بإجراء بعض العمليات المعقدة. عند التعامل مع الخلايا الحية، يُوفر الترحيل الكهربائي الضوئي بديلاً غير مُتلف للملاقط الضوئية ، حيث أن شدة الضوء أقل بنحو 1000 مرة. [ 48 ]

مراجع

  1. ↑ بول، هـ. أ. (1978). الترحيل الكهربائي: سلوك المادة المتعادلة في المجالات الكهربائية غير المنتظمة . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0521216579.
  2. 1 2 3 4 5 مورغان، هيويل؛ غرين، نيكولاس ج. (2003). الحركية الكهربائية للتيار المتردد: الغرويات والجسيمات النانوية . دار نشر الدراسات البحثية. ISBN 9780863802553.
  3. ↑ هيوز، إم بي (2002). الميكانيكا النانوية الكهربائية في الهندسة وعلم الأحياء . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-0849311833.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 جونز، تي بي (1995). الكهروميكانيكا للجسيمات . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0521019101.
  5. 1 2 3 4 كيربي، بي جيه (2010). ميكانيكا الموائع على المستويين الميكروي والنانوي: النقل في الأجهزة الميكروفلويدية . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-11903-0.
  6. ↑ تشانغ، إتش سي؛ ياو، إل. (2009). الموائع الدقيقة والموائع النانوية المدفوعة بالحركية الكهربائية .
  7. ↑ هيوز، مايكل بايكرافت (2000). "الحركية الكهربائية للتيار المتردد: تطبيقات في تكنولوجيا النانو" (ملف PDF) . تكنولوجيا النانو . 11 (2): 124-132 . Bibcode : 2000Nanot..11..124P . doi : 10.1088/0957-4484/11/2/314 . S2CID 250885141 . 
  8. ^ كونستانتينو، ماريوس. ريجاس، جريجوريوس باناجيوتيس؛ كاسترو، فرناندو أ؛ ستولوجان، فلاد؛ هوتجيس، كاي F.؛ هيوز، مايكل ب. أدكينز، إميلي؛ كورجيل، بريان أ. شكونوف ، مكسيم (26/04/2016). “الاختيار المتزامن القابل للضبط والتجميع الذاتي لأسلاك Si النانوية من المواد الخام غير المتجانسة” (PDF) . ايه سي اس نانو . 10 (4): 4384– 4394. بيب كود : 2016ACSNa..10.4384C . دوى : 10.1021/acsnano.6b00005 . ردمك 1936-0851 . بميد 27002685 .  
  9. ↑ بول، هـ. أ. (1951). "حركة وهطول الجسيمات المعلقة في المجالات الكهربائية المتباعدة". مجلة الفيزياء التطبيقية . 22 (7): 869-871 . Bibcode : 1951JAP....22..869P . doi : 10.1063/1.1700065 .
  10. ↑ بول، هـ. أ. (1958). "بعض تأثيرات المجالات غير المنتظمة على المواد العازلة". مجلة الفيزياء التطبيقية . 29 (8): 1182-1188 . Bibcode : 1958JAP....29.1182P . doi : 10.1063/1.1723398 .
  11. ↑ تاثيريدي، ب.؛ تشوي، ي.هـ.؛ سكليار، م. (2008). "الحركية الكهربائية للجسيمات في التيار المتردد في هندسة الأقطاب الكهربائية الدقيقة المتداخلة المستوية". مجلة الإلكتروستاتيكا . 66 ( 11-12 ): 609-619 . doi : 10.1016/j.elstat.2008.09.002 .
  12. ↑ إيريماجيري، أكيهيكو؛ هاناي، تيتسويا؛ إينوي، أكيرا (1979). "نظرية عازلة لنموذج "القشرة متعددة الطبقات" مع تطبيقها على خلية ليمفوما". مجلة البيولوجيا النظرية . 78 (2): 251-269 . Bibcode : 1979JThBi..78..251I . doi : 10.1016/0022-5193(79)90268-6 . PMID 573830 . 
  13. ^ بولي، هـ. شوان، HP (1959). "Uber die Impedanz einer Suspension von kugelförmigen Teilchen mit einer Schale – ein Modell fur das dielektrische Verhalten von Zellsuspensionen und von Proteinlösungen" [ مقاومة تعليق الجسيمات الكروية ذات القشرة: نموذج للسلوك العازل لتعليق الخلايا ومحاليل البروتين ] . Zeitschrift für Naturforschung B. 14 (2): 125-31 . دوى : 10.1515/znb-1959-0213 . بميد 13648651 . S2CID 98661709 .  
  14. 1 2 بروش، ليونيل م.؛ لبيد، فاطمة ح.؛ هيوز، مايكل ب. (2005). "استخلاص الخصائص العازلة لمجموعات متعددة من بيانات طيف التجميع الكهربائي" ( ملف PDF) . الفيزياء في الطب وعلم الأحياء . 50 (10): 2267-2274 . Bibcode : 2005PMB....50.2267B . doi : 10.1088/0031-9155/50/10/006 . PMID 15876666. S2CID 42216016 .  
  15. ↑ بيثيج ر. الخصائص العازلة للمواد البيولوجية، 1979.
  16. ↑ تشوي، جيه دبليو؛ بو، أ.؛ بسالتيس، د. (2006). "الكشف البصري عن البكتيريا غير المتناظرة باستخدام التوجيه الكهربائي" (ملف PDF) . مجلة أوبتكس إكسبرس . 14 (21): 9780-9785 . رمز Bibcode : 2006OExpr..14.9780C . doi : 10.1364/OE.14.009780 . PMID 19529369 . 
  17. ↑ مهابادي، سينا؛ لبيد، فاطمة ح.؛ هيوز، مايكل ب. (2015-07-01). "تأثير طرق فصل الخلايا على الخصائص العازلة للخلايا الملتصقة والمعلقة". الرحلان الكهربائي . 36 (13): 1493-1498 . doi : 10.1002/elps.201500022 . ISSN 1522-2683 . PMID 25884244. S2CID 23447597 .   
  18. ↑ "تقنية الموائع الدقيقة تختصر اختبار السرطان من يوم إلى ساعة - منتدى IMEC التقني" . 7 أكتوبر 2009.
  19. ↑ بولزر وآخرون، EMBO 2014، التوصيف الجزيئي للخلايا السرطانية المنتشرة المفردة لأغراض التشخيص، بولزر وآخرون، EMBO 2014، DOI 10.15252/emmm.201404033
  20. ↑ ميسكيتا وآخرون، مجلة نيتشر 2016، "التحليل الجزيئي للخلايا السرطانية المنتشرة يحدد أنماطًا مميزة لعدد النسخ لدى مرضى سرطان الرئة ذي الخلايا الصغيرة الحساس للعلاج الكيميائي والمقاوم له"، https://doi.org/10.1038/nm.4239
  21. ↑ بولونيزي وآخرون، التقارير العلمية، 2017، "الفرز الرقمي لمجموعات الخلايا النقية يُمكّن من التحليل الجيني الدقيق للأورام غير المتجانسة المثبتة بالفورمالين والمضمنة في البارافين بواسطة تسلسل الجيل التالي"، https://doi.org/10.1038/srep20944
  22. ↑ فونتانا وآخرون، FSI 2017، "عزل وتحليل جيني للخلايا النقية من الخلائط البيولوجية الجنائية: دقة النهج الرقمي"، https://doi.org/10.1016/j.fsigen.2017.04.023
  23. ↑ بومر، ماثيو س. (2008). "الفصل الكهربائي للصفائح الدموية من الدم الكامل المخفف في قنوات ميكروفلويدية". الرحلان الكهربائي . 29 (6): 1213-1218 . doi : 10.1002/elps.200700607 . PMID 18288670. S2CID 13706981 .  
  24. ↑ بول، هـ. أ.؛ هوك، إ. (1966). "فصل الخلايا الحية والميتة بواسطة الترحيل الكهربائي". مجلة ساينس . 152 (3722): 647-649 . رمز Bibcode : 1966Sci...152..647P . doi : 10.1126/science.152.3722.647-a . PMID 17779503. S2CID 26978519 .  
  25. ↑ تيليز غابرييل، المجلة الأوروبية لعلم الأحياء الخلوية والجزيئية، 2017، "تحليل الاتصالات الخلوية عبر الوصلات الفجوية باستخدام شريحة دقيقة تعتمد على الترحيل الكهربائي"، DOI.org/10.1016/j.ejcb.2017.01.003
  26. ↑ ماركس، جي إتش؛ دايدا، بي إيه؛ بيثيج، آر. (1996). "الفصل الكهربائي للبكتيريا باستخدام تدرج الموصلية". مجلة التكنولوجيا الحيوية . 51 (2): 175-180 . doi : 10.1016/0168-1656(96)01617-3 . PMID 8987883 . 
  27. ↑ بيرت، جيه بي إتش، آر. بيثيج، وإم إس تالاري، أجهزة الأقطاب الكهربائية الدقيقة لمعالجة وتحليل الجسيمات الحيوية. معاملات معهد القياس والتحكم، 1998. 20(2): ص 82-90
  28. ↑ تشين، س.، وآخرون، التقييم السريع للتغيرات الفيزيائية الحيوية المبكرة في خلايا K562 أثناء موت الخلايا المبرمج باستخدام الرحلان الكهربائي. المجلة الدولية لطب النانو، 2006. 1(3): ص 333-337
  29. ↑ لبيد، إف إتش، كولي، إتش إم، هيوز، إم بي (2006)، بيوشيم بيوفيز أكتا 1760، 922-929
  30. ↑ هيوز، إم بي، مورغان، إتش، ريكسون، إف جيه، بيرت، جيه بي إتش، بيثيغ، آر (1998)، بيوشيم بيوفيز أكتا 1425، 119-126
  31. ^ واتاراي، ه.، ساكوموتو، ت.، تسوكاهارا، س. (1997) لانجميور 13، 2417–2420
  32. ↑ كالر، ك. ف.، جونز، ت. ب. (1990) مجلة الفيزياء الحيوية 57، 173-182
  33. ↑ ألسوب، دي دبليو إي، ميلنر، كيه آر، براون، إيه بي، بيتس، دبليو بي (1999) مجلة الفيزياء د: الفيزياء التطبيقية 32، 1066-1074
  34. ↑ سوهيرو، جونيا؛ بيثيج، رونالد (1998). "الحركة الكهربائية العازلة وتحديد موقع الخلية البيولوجية باستخدام نظام أقطاب شبكي ثلاثي الأبعاد". مجلة الفيزياء د: الفيزياء التطبيقية . 31 (22): 3298-3305 . Bibcode : 1998JPhD...31.3298S . doi : 10.1088/0022-3727/31/22/019 . S2CID 250736983 . 
  35. ↑ هوانغ، ي.؛ بيثيغ، ر. (1991). "تصميم الأقطاب الكهربائية للترحيل الكهربائي السالب". علم وتكنولوجيا القياس . 2 (12): 1142-1146 . Bibcode : 1991MeScT...2.1142H . doi : 10.1088/0957-0233/2/12/005 . S2CID 250866275 . 
  36. ↑ AD Wissner-Gross ، " الهياكل العازلة الكهربائية "، الحوسبة المتكاملة المستوحاة من علم الأحياء والنانوية 155-173 (تحرير M. Eshaghian-Wilner، Wiley، 2009).
  37. ↑ هوتجيس، ك. ف.؛ هوبنر، ي.؛ بروش، ل. م.؛ أوجين، س. ل.؛ كاس، ج. إ.؛ هيوز، م. ب. (2008). "صفيحة متعددة الآبار مُنشَّطة بالترحيل الكهربائي لتقييم الأدوية عالي الإنتاجية بدون علامات" (ملف PDF) . الكيمياء التحليلية . 80 (6): 2063-2068 . Bibcode : 2008AnaCh..80.2063H . doi : 10.1021/ac702083g . PMID 18278948 . 
  38. ↑ فاتوينبو، HO؛ كامتشيس، D.؛ واتينغهام، R.؛ أوجين، SL؛ هيوز، MP (2005). "فاصل كهربائي ثنائي الأبعاد مركب عالي الإنتاجية" ( ملف PDF) . معاملات IEEE في الهندسة الطبية الحيوية . 52 (7): 1347-1349 . Bibcode : 2005ITBE...52.1347F . doi : 10.1109/TBME.2005.847553 . PMID 16041999. S2CID 5774015 .  
  39. ↑ منصوريفار، أمين؛ كوكلو، أنيل؛ سابونجو، أحمد ج.؛ بيسكوك، علي (2017-06-01). "تحميل وتفريغ الآبار الدقيقة بمساعدة الترحيل الكهربائي لتحليل المعاوقة الطيفية" . الترحيل الكهربائي . 38 (11): 1466-1474 . doi : 10.1002/elps.201700020 . ISSN 1522-2683 . PMC 5547746. PMID 28256738 .   
  40. ↑ ويسنر-جروس، أ.د. (2006). "إعادة تشكيل التوصيلات البينية للأسلاك النانوية باستخدام الترحيل الكهربائي" ( ملف PDF) . تقنية النانو . 17 (19): 4986-4990 . Bibcode : 2006Nanot..17.4986W . doi : 10.1088/0957-4484/17/19/035 . S2CID 4590982 . 
  41. 1 2 جاسكوين، بي آر سي؛ هوانغ، واي؛ بيثيغ، آر؛ فيكوكال، جيه؛ بيكر، إف إف (1992). "الفصل الكهربائي للخلايا الثديية المدروس بواسطة تحليل الصور المحوسب". علم القياس والتكنولوجيا . 3 (5): 439-445 . Bibcode : 1992MeScT...3..439G . doi : 10.1088/0957-0233/3/5/001 . S2CID 250817912 . 
  42. ↑ ديفيس، جيه إم؛ جيدينجز، جيه سي (1986). "دراسة جدوى لتجزئة التدفق الميداني العازل". علوم وتكنولوجيا الفصل . 21 (9): 969-989 . doi : 10.1080/01496398608058390 .
  43. ↑ جيدينجز، ج. س. (1993). "التجزئة بالتدفق الميداني: تحليل المواد الجزيئية الكبيرة والغروية والجسيمية". مجلة ساينس . 260 (5113): 1456-1465 . Bibcode : 1993Sci...260.1456C . doi : 10.1126/science.8502990 . PMID 8502990 . 
  44. ↑ ماركس، جي إتش؛ روسيليه، جيه؛ بيثيج، آر. (1997). "DEP-FFF: تجزئة التدفق الميداني باستخدام مجالات كهربائية غير منتظمة". مجلة كروماتوغرافيا السوائل والتقنيات ذات الصلة . 20 ( 16-17 ): 2857-2872 . doi : 10.1080/10826079708005597 .
  45. ↑ هوانغ، واي؛ وانغ، إكس بي؛ بيكر، إف إف؛ جاسكوين، بي آر سي (1997). " تقديم الترحيل الكهربائي كمجال قوة جديد لتجزئة التدفق الميداني" . مجلة الفيزياء الحيوية 73 (2): 1118-1129 . Bibcode : 1997BpJ....73.1118H . doi : 10.1016/ s0006-3495 (97)78144-x . PMC 1181008. PMID 9251828 .  
  46. ↑ وانغ، إكس بي؛ فيكوكال، جيه؛ بيكر، إف إف؛ جاسكوين، بي آر سي (1998). "فصل حبيبات البوليسترين الدقيقة باستخدام الفصل الكهربائي/الجاذبي في مجال التدفق الميداني" . مجلة الفيزياء الحيوية . 74 (5): 2689-2701 . Bibcode : 1998BpJ....74.2689W . doi : 10.1016/s0006-3495(98)77975-5 . PMC 1299609. PMID 9591693 .  
  47. ↑ روسيليه، جي إتش ماركس؛ بيثيج، آر. (1998). "فصل كريات الدم الحمراء وخرز اللاتكس بواسطة الرفع الكهربائي والفصل بالتدفق الميداني للطبقة الفائقة". الغرويات والأسطح أ . 140 ( 1-3 ): 209-216 . doi : 10.1016/s0927-7757(97)00279-3 .
  48. ↑ دونغتشينغ لي، محرر. "موسوعة الموائع الدقيقة والنانوية". سبرينغر، نيويورك، 2008.

للمزيد من القراءة