วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2558

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเพื่อออกแบบและสร้างอุปกรณ์ระบบของไหลจุลภาคที่สามารถดักจับเซลล์เดี่ยว โดยเทคนิคที่เลือกใช้จะเป็นหลุมรูปทรงสามเหลี่ยมขนาดจุลภาค ในการศึกษาจะใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ในการช่วยจำลองการไหลภายในหลุมเพื่อศึกษาดูลักษณะโครงสร้างของการไหลสำหรับหลุมที่มีขนาดพารามิเตอร์ต่างกัน โดยหลุมเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีความกว้าง 40, 60 และ 80 ไมโครเมตรและแต่ละความกว้างมีความลึกเป็น 15, 30 และ 45 ไมโครเมตร ซึ่งพบว่าโครงสร้างของการไหลภายในหลุมขนาด 40 ไมโครเมตรที่ความลึก 30 ไมโครเมตร น่าจะมีความเหมาะสมสำหรับการดักให้เป็นเซลล์เดี่ยวมากกว่าหลุมขนาดอื่น หลังจากนั้นจึงได้ทำการทดลองด้วยอุปกรณ์ที่มีท่อการไหลขนาดความกว้าง 5 มิลลิเมตร ยาว 15 มิลลิเมตร และสูง 70 ไมโครเมตร โดยที่ภายในช่องการไหลจะมีหลุมรูปทรงสามเหลี่ยมขนาดจุลภาคที่แตกต่างกัน 3 ขนาดประกอบอยู่ซึ่งมีความยาวด้านละ 40, 60 และ 80 ไมโครเมตร และความลึก 30 ไมโครเมตร การทดลองจะแบ่งเป็น 2 ส่วนคือการทดลองกับอนุภาคและเซลล์เม็ดเลือดขาว ในส่วนแรกจะใช้เม็ดพอลิเมอร์ที่มีขนาด 5 ถึง 20 ไมโครเมตร โดยทำให้เป็นสารแขวนลอยที่มีความเข้มข้นประมาณ 1.8x105 อนุภาคต่อมิลลิลิตร และใช้อัตราการไหล 0.1 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง ซึ่งผลการทดลองแสดงว่าการดักจับอนุภาคของหลุมขนาด 40 ไมโครเมตร สามารถดักจับอนุภาคขนาด 10 และ 15 ไมโครเมตร ที่เป็นอนุภาคเดี่ยวได้ 21% และ 8.6% ตามลำดับ และเมื่อพิจารณาที่หลุมขนาด 60 ไมโครเมตร สามารถดักอนุภาคทั้งสองขนาดที่เป็นอนุภาคเดี่ยวได้ 18.5% และ 14.5% ตามลำดับ และสุดท้ายหลุมขนาด 80 ไมโครเมตร การดักจับอนุภาคทั้งสองขนาดได้ 12.9% และ 9.4% ตามลำดับ สำหรับการทดลองกับเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีขนาด 7 ถึง 15 ไมโครเมตร ที่ความเข้มข้น 3x105 เซลล์ต่อมิลลิลิตรที่อัตราการไหลเดียวกัน พบว่าปริมาณการดักจับเซลล์เดี่ยวของหลุมขนาด 40 ไมโครเมตรได้ 20% ส่วนการดักจับเซลล์เดี่ยวของหลุมขนาด 60 ไมโครเมตรได้ 16.5% และหลุมขนาด 80 ไมโครเมตร สามารถดักจับเซลล์เดี่ยวได้ 10.7% จากผลการทดลองกับเซลล์เม็ดเลือดขาวพบว่าประสิทธิภาพในการดักจับของอุปกรณ์มีความสอดคล้องและใกล้เคียงกันกับการดักจับอนุภาคพลาสติกขนาด 10 ไมโครเมตร