Mikrofluidikkonzepte zur Sensitivitätssteigerung von Lab-on-a-Chip-Systemen:
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Stuttgart
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INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG UND ZIELSTELLUNG 11 2 GRUNDLAGEN 13 2.1
LAB-ON-A-CHIP-SYSTEME 13 2.2 OBERFLAECHENPLASMONENRESONANZ-SPEKTROSKOPIE
15 2.3 NANOPARTIKEL 18 2.4 DIELEKTROPHORESE 19 2.4.1 GRUNDLAGEN 19 2.4.2
ANWENDUNGEN 24 2.5 MAGNETOPHORESE 26 2.5.1 GRUNDLAGEN 26 2.5.2
ANWENDUNGEN 29 2.6 ZEILBASIERTE LAB-ON-A-CHIP-SYSTEME 31 3 ANSAETZE 33
3.1 OBERFLAECHENGEBUNDENE SENSORIK 33 3.1.1 PHYSIKALISCH-TECHNISCHE
GRUNDLAGEN 33 3.1.2 HYDRAULISCHE FOKUSSIERUNG 34 3.1.3
DIELEKTROPHORETISCHE FOKUSSIERUNG 35 3.1.4 MAGNETOPHORETISCHE
FOKUSSIERUNG 36 3.2 FLUIDISCHE TRENNUNG VON ZELLKULTURSEGMENTEN 38 4
PRAEZISIERTE AUFGABENSTELLUNG 39 5 MATERIAL UND METHODEN 41 5.1
SPR-MESSSYSTEM 41 5.1.1 MIKROFLUIDIK 43 5.1.2 FUNKTIONALISIERUNG 45 5.2
ZELLKULTURSYSTEM 47 5.3 HYDRAULISCHE FOKUSSIERUNG 49 5.4
DIELEKTROPHORETISCHE FOKUSSIERUNG 49 5.5 MAGNETOPHORETISCHE FOKUSSIERUNG
51 5.6 FLUIDISCHE BARRIERE 52 6 MODELLIERUNG 54 6.1 ANSATZ 54 6.2
KONTINUUMSMODELL 57 6.2.1 VORAUSGEHENDE ARBEITEN 57 6.2.2 MODELL 57
6.2.3 PARAMETER FUER MODELLSYSTEM 60 6.2.4 LOESUNG 61 6.2.5
EINLASSVERTEILUNG 65 6.2.6 LOESUNGSGENAUIGKEIT 67 BIBLIOGRAFISCHE
INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1004934173 DIGITALISIERT DURCH 6.2.7
BERECHNUNGSPARAMETER 67 6.3 PARTIKELMODELL 69 6.3.1 BEWEGUNGSGLEICHUNG
69 6.3.2 KONZENTRATION UND PARTIKELVERTEILUNG 71 6.3.3 RANDBEDINGUNGEN
72 6.3.4 OBERFLAECHENREAKTION UND BINDUNGSQUOTE 73 6.3.5 PROBENSCHLEIFE
74 6.3.6 ABLENKKRAEFTE 74 6.3.7 IMPLEMENTIERUNG 75 6.3.8 BETRIEBSARTEN 76
7 ERGEBNISSE 78 7.1 HYDRAULISCHE FOKUSSIERUNG 78 7.1.1 VERGLEICH DER
MODELLE 78 7.1.2 GLEICHVERTEILTE EINLASSKONZENTRATION 79 7.1.3
VARIIERENDE EINLASSKONZENTRATIONSVERTEILUNGEN 81 7.1.4 VERGLEICH MIT
PROBENSCHLEIFE 85 7.1.5 MESSUNGEN 85 7.2 DIELEKTROPHORETISCHE
FOKUSSIERUNG 87 7.2.1 SIMULATION 87 7.2.2 EXPERIMENTE 92 7.3
MAGNETOPHORETISCHE FOKUSSIERUNG 95 7.3.1 SIMULATION 95 7.3.2 EXPERIMENTE
98 7.4 VERGLEICH DIELEKTROPHORETISCHE UND MAGNETOPHORETISCHE
FOKUSSIERUNG 101 7.5 FLUIDISCHE BARRIERE 103 7.5.1 SIMULATION 103 7.5.2
EXPERIMENTE 105 8 DISKUSSION 107 9 ZUSAMMENFASSUNG 109 10 LITERATUR 112 |
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