تلهاندازی خطی سلولهای سرطانی با امواج صوتی
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1027-ISAV2024 (R2)
نویسندگان
1دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان
2دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه
چکیده
مطالعه و بررسی میکروذرات و نمونههای زیستی همیشه مورد توجه بوده است. به همین منظور، کنترل بدون تماس این ذرات و نمونهها از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات اخیر نشان داده است که با استفاده از امواج صوتی ایستاده فرکانس بالا، به نام انبرک صوتی، پتانسیل تلهاندازی را افزایش داد. تله صوتی برای نمونههای زیستی که در تله قرار دارند، اثرات مخرب ناشی از گرما را ندارد و نمونه بعد از تلهاندازی از نظر بیولوژیکی زنده است. مطالعات و آزمایشات نشان میدهد که انبرک صوتی زیست سازگارپذیر است.
در این پژوهش، هدف تلهاندازی خطی میکروذرات و نمونههای زیستی با امواج صوتی ایستاده برای مطالعات میکروسکوپی است، که برای این منظور یک محفظه تله صوتی طراحی و ساخته شد. تله صوتی ساخته شده، قابلیت تلهاندازی گروهی ذرات به صورت خطی در یک بعد را دارد. با تغییر فرکانس و اختلاف فاز نسبی امواج صوتی، نمونههای تلهاندازی شده را جابهجا میشوند. قدرت تله با تغییر دامنه موج صوتی تنظیم میشود. در این مطالعه، میکروذرات سیلیکا برای بررسی کیفیت تله مورد استفاده قرار گرفتند. ذرات چند میکرونی سیلیکا به صورت خطی در گره فشار صوتی تلهاندازی شدند. همچنین، سلولهای سرطانی پستان و سلولهای پوستی را در محیط کشت در خطوط گرهای فشار محدود شدند. اثرات مخرب ناشی از گرما پس از تلهاندازی صوتی مشاهده نشد و نمونههای زیستی از نظر بیولوژیکی زنده ماندند.
در این پژوهش، هدف تلهاندازی خطی میکروذرات و نمونههای زیستی با امواج صوتی ایستاده برای مطالعات میکروسکوپی است، که برای این منظور یک محفظه تله صوتی طراحی و ساخته شد. تله صوتی ساخته شده، قابلیت تلهاندازی گروهی ذرات به صورت خطی در یک بعد را دارد. با تغییر فرکانس و اختلاف فاز نسبی امواج صوتی، نمونههای تلهاندازی شده را جابهجا میشوند. قدرت تله با تغییر دامنه موج صوتی تنظیم میشود. در این مطالعه، میکروذرات سیلیکا برای بررسی کیفیت تله مورد استفاده قرار گرفتند. ذرات چند میکرونی سیلیکا به صورت خطی در گره فشار صوتی تلهاندازی شدند. همچنین، سلولهای سرطانی پستان و سلولهای پوستی را در محیط کشت در خطوط گرهای فشار محدود شدند. اثرات مخرب ناشی از گرما پس از تلهاندازی صوتی مشاهده نشد و نمونههای زیستی از نظر بیولوژیکی زنده ماندند.
کلیدواژه ها
Title
Linear trapping of cancer cells with acoustic waves
Authors
Mahdi Rameh, Ehsan Ahadi Akhlaghi, Faegheh Hajizadeh
Abstract
The study and investigation of micro-particles and biological samples has always been of interest. For this purpose, non-contact control of these particles and samples is of great importance. Recent studies have shown that the use of high-frequency standing acoustic waves, called acoustic tweezers, increased the trapping potential. The acoustic trap does not have the destructive effects of heat for biological samples that are in the trap, and the sample is biologically alive after trapping. Studies and tests show that the sonic tongs are biocompatible.
In this research, the aim is to linearly trap micro-particles and biological samples with standing acoustic waves for microscopic studies, for this purpose, an acoustic trap chamber was designed and built. The constructed acoustic trap has the ability to trap a group of particles linearly in one dimension. By changing the frequency and relative phase difference of the acoustic waves, the trapped samples are moved. The power of the trap is adjusted by changing the amplitude of the acoustic wave. In this study, silica micro-particles were used to check the quality of the trap. Multi-micron silica particles were linearly trapped in the acoustic pressure node. Also, breast cancer cells and skin cells in the culture medium were confined in pressure nodal lines. Destructive effects of heat were not observed after acoustic trapping and the bio-specimens remained biologically viable.
In this research, the aim is to linearly trap micro-particles and biological samples with standing acoustic waves for microscopic studies, for this purpose, an acoustic trap chamber was designed and built. The constructed acoustic trap has the ability to trap a group of particles linearly in one dimension. By changing the frequency and relative phase difference of the acoustic waves, the trapped samples are moved. The power of the trap is adjusted by changing the amplitude of the acoustic wave. In this study, silica micro-particles were used to check the quality of the trap. Multi-micron silica particles were linearly trapped in the acoustic pressure node. Also, breast cancer cells and skin cells in the culture medium were confined in pressure nodal lines. Destructive effects of heat were not observed after acoustic trapping and the bio-specimens remained biologically viable.
Keywords
Acoustic waves, acoustic tweezers, cancer cell, optical microscope