【化】 ***lectrophoresis
interpose; mind; shell; take seriously; upright
【化】 meso-; meta-
【醫】 carapace
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
electrophoresis
【化】 electrophoresis; ionophoresis
【醫】 electrophoresis
介電電泳(Dielectrophoresis,簡稱DEP)是一種電場誘導的中性微粒運動現象,其本質源於非均勻電場中極化粒子受到的淨力作用。該術語由英文"dielectrophoresis"直譯而來,其中"dielectric"指介電材料,"phoresis"源自希臘語,意為"遷移"。
在物理機制層面,介電電泳力産生於粒子與周圍介質介電常數差異引起的極化響應。當置於非均勻交流電場時,中性微粒會産生偶極矩,其運動方向取決於場強梯度與頻率特性。與依賴電荷遷移的傳統電泳不同,介電電泳效應在零電荷條件下依然存在,這一特性使其在生物細胞分選領域具有獨特優勢。
當前應用主要集中於微流控芯片技術,具體包括:
權威研究可見美國物理聯合會《Applied Physics Letters》關於介電泳力的量化模型研究(DOI:10.1063/5.0043106),以及英國皇家化學會《Lab on a Chip》期刊報道的癌症細胞分離裝置(DOI:10.1039/D0LC01121E)。劍橋大學工程系微系統課題組持續更新該領域的技術進展[劍橋大學官網鍊接]。
介電電泳(Dielectrophoresis,DEP)是一種在非均勻電場中,中性或極化顆粒因介電極化效應發生移動的現象。以下從定義、原理、分類和應用四個方面詳細解釋:
介電電泳是不帶電顆粒在不均勻電場中因極化産生的側向運動,其驅動力來源於顆粒與周圍介質的介電特性差異(、)。與普通電泳(帶電顆粒在均勻電場中移動)不同,DEP不依賴顆粒本身是否帶電,而取決於其極化能力(、)。
當顆粒置於非均勻電場時,其内部會産生電偶極矩,導緻正負電荷在顆粒表面不對稱分布。這種極化産生的淨力(介電泳力)方向由電場梯度決定: $$ F_{DEP} = 2pi r varepsilon_m Re[K(omega)] abla E $$ 其中,$r$為顆粒半徑,$varepsilon_m$為介質介電常數,$Re[K(omega)]$為克勞修斯-莫索提因子(與顆粒和介質的介電性質、電場頻率$omega$相關)()。
| 對比普通電泳 | 介電電泳 |
|---|---|
| 需要顆粒帶電 | 依賴極化效應 |
| 均勻電場驅動 | 非均勻電場驅動 |
| 用於分離帶電分子(如DNA) | 可操縱中性微粒(如病毒顆粒) |
該方法因無需标記、對生物樣本損傷小,在微流控芯片和生物傳感器領域備受關注()。
類型理論類型論類型描述類型名類型強制類型前綴類星球體類型式參數類形式目标類型說明類型說明部分類型屬性類型數組類型胎類型特性表類型性能表類型學類型語法類型語句類型種類蕾形裝飾類型狀态類型轉換類型轉換規劃類型轉換算符類型字符肋胸的肋胸反射肋胸膜肋胸膜的
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