New strategies for (biological) particle handling and separation in
microfluidic devices
Datum: 11 juni 2010
Promotie: dhr. L.J.C. Jellema, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat
5, Groningen
Proefschrift: New strategies for (biological) particle handling and
separation in microfluidic devices
Promotor(s): prof.dr. E.M.J. Verpoorte
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Nieuwe `lab-on-a-chip techniek' kan biologische deeltjes scheiden
Het lab-on-a-chip is een innovatief vakgebied in de levenswetenschappen
waarin onderzoek gedaan wordt naar een sterk geminiaturiseerde analyse
van allerlei stoffen. Binnen dit vakgebied is er nog slechts een klein
aantal strategieën beschikbaar om monsters geschikt te maken voor
micro-analyse op een chip. Laurens-Jan Jellema beschrijft een nieuwe
manier voor het vangen en voorbewerken van kleine deeltjes in een
vloeistofstroom.
De techniek die Jellema ontwikkelde, kan gebruikt worden voor het
vangen van biologische deeltjes zoals rode bloedcellen, gistcellen en
DNA. Op grond van zijn resultaten verwacht hij dat zijn techniek
inzetbaar is voor het preconcentreren, voorbehandelen en scheiden van
kleine deeltjes binnen een biochemische, medische, milieukundige of
industriële setting.
Jellema's methode werkt als volgt: In een dun kanaaltje dat aan beide
uiteinden breder wordt, kunnen deeltjes gevangen worden met behulp van
een hydrodynamisch en een elektrokinetisch effect. Het hydrodynamische
effect is het gevolg van een vloeistofstroom die, door druk gedreven
(PF), in tegenovergestelde richting wordt opgewekt, en een
elektro-osmotische vloeistofstroom (EOF), die wordt opgewekt door een
elektrisch veld aan te sluiten op het een met vloeistof gevulde
kanaaltje. Dit hydrodynamische effect, gecombineerd met de
elektrokinetische eigenschappen van de deeltjes, resulteert in het
vangen van de deeltjes in het kanaaltje.
Jellema gebruikte in zijn onderzoek de recirculerende vloeistofstroom
om micrometer grote deeltjes te scheiden. Allereerst werden door hem
deeltjes met dezelfde grootte op basis van hun lading gescheiden. Eén
type deeltjes wordt gevangen in de recirculerende vloeistofstroom.
Deeltjes met een grotere of kleinere lading zullen respectievelijk met
de PF of met de EOF worden meegevoerd. Vervolgens is er gebruik gemaakt
van het hydrodynamische effect om deeltjes te scheiden op basis van
grote verschillen.
Laurens-Jan Jellema studeerde farmacie aan de Rijksuniversiteit
Groningen, waar hij zijn promotieonderzoek uitvoerde bij de vakgroep
Farmaceutische analyse. Momenteel werkt hij bij de Gelre ziekenhuizen
als klinisch chemicus in opleiding.
In aflevering 18, 2009,
www.rug.nl/corporate/nieuws/adamsAppel/archief2009/afl18_2009 van het
programma Adams Appel legt Jellema's promotor Sabeth Verpoorte uit hoe
de techniek van Jellema werkt.
Laatst gewijzigd: 02 juni 2010 14:07
Rijksuniversiteit Groningen