Оптимизация состава среды и размеров конструкционных элементов биопроцессорного чипа-формата С NI микроэлектродами для разделения и концентрации S.aureus в модельных условиях и в цельной крови

Abstract

С использованием видео- и фотоматериалов продемонстрирован точный и воспроизводимый режим электрокинетической сепарации эритроцитов от бактерий S.aureus и концентрирования S.aureus в модельных условиях и в цельной крови без антикоагулянта и с антикоагулянтом на основе биопроцессорного чип-формата с Ni микроэлектродами, требующий подбора соответствующих амплитудно-частотных параметров электрического режима на топологической конфигурации микроэлектродов и составе дисперсной фазы, обеспечивающего противопожное действие составляющих электрогидродинамических и диэлектрофоретических сил. В условиях этого режима эритроциты крови будут выталкиваться с поверхности центрального электрода большой по величине отрицательной диэлектрофоретической силой. Электроосмотический поток, обусловленный перемещением эритроцитов, будет частично подтягивать бактерии к середине центрального электрода. В то же время электроосмотический поток на переменном токе, вызванный электрогидродинамической силой для бактерий, которая значительно превышает положительную диэлектрофоретическую силу для эритроцитов, будет обуславливать основной транспорт бактерий в район центрального электрода и токоподводящей дорожки к нему. Показано, что при соотношении разведения цельной крови с антикоагулянтом 1:25, количество бактерий и их коагулятов, сконцентрированных на поверхности круглого электрода после сепарации во много раз больше, чем при разведении 1:50. Показано, что на токоподводящей к центральному электроду дорожке S.aureus имеют цепочечную структуру, размещенную в середине дорожки.