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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21659
標題: | 利用耗散粒子動力學模擬囊胞於微流道中分裂之機制 Study of the Division Mechanism of Vesicles in Microchannels by Dissipative Particle Dynamics Simulation |
作者: | Jin-Chieh Ho 賀勁傑 |
指導教授: | 諶玉真(Yu-Jane Sheng) |
關鍵字: | 耗散粒子動力學,囊胞分裂,微流道, Dissipative Particle Dynamics (DPD),Division of vesicles,microchannels, |
出版年 : | 2019 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 本研究利用耗散粒子動力學法,在微流道中模擬囊胞(人造細胞)因撞擊切板而分裂的情形,並探討在各種不同情況下,囊胞分裂後的型態、保存率和其他相關性質。
在形態方面,囊胞分裂後會產生滯留(detention)、無分裂(snaking)、全微胞(micelle)、微囊胞各半(semi-vesicle)和全囊胞(fission)此五種型態,且此五種型態和囊胞的大小及微流道的流速有著密切的關係。 在保存率方面,本研究只探討分裂後為兩顆囊胞的情形(fission),發現在囊胞大小適中且微流道速度在臨界速度時,有著最高的保存率28.78%,過了臨界速度後,保存率是隨著速度增加而降低。 為了提升保存率,本研究試著改變各種模擬參數,在最後我們發現將內部溶劑的作用力改成超親囊胞的親溶劑端,可有效提升保存率至70.28%,而將微流道形狀改成方管並使用複合式切板來分裂囊胞,分裂後囊胞之保存率也可提升至53.18%。 本研究透過控制不同模擬參數,讓囊胞分裂出理想型態,但分裂後囊胞的保存率並不高,除非透過囊胞上特殊的官能基吸附內部溶劑,或是特殊的微流道形狀和切板材質,保存率才得以提升,另外,本研究也觀察到,囊胞分裂後的均勻度非常均勻,但分裂後的穩定性卻非常不好。上述這些定性結果,在未來可幫助人造細胞分裂實驗進行得更順利。 In this study, we used Dissipative Particle Dynamics (DPD) to simulate the division mechanism of vesicles in microchannels. This study will focus on morphology、retention ratio、uniformity and stability in division of vesicles, we will discuss what happens when we change the simulation parameters, such as aij、velocity and vesicles sizes. Vesicles in this study, we used three kind of polymers, which are lipid (liposome)、dendrimer (dendrimersome) and diblock copolymer (polymersome). The shape of microchannels, we used circle and square. By changing this parameters we expect to have a higher retention ratio in division of vesicles. Furthermore, division of vesicles is very uniform but unstable. These qualitative result well help the division of artificial cell in the future. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21659 |
DOI: | 10.6342/NTU201901059 |
全文授權: | 未授權 |
顯示於系所單位: | 化學工程學系 |
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