شاخه مهندسی برق و کامپیوتر گروه علوم مهندسی فرهنگستان علوم نشستی با موضوع «دست‌ورزی ذرات زیستی با استفاده از امواج صوتی سطحی» و سخنرانی دکتر سارا درباری برگزار کرد.

به گزارش روابط عمومی فرهنگستان علوم این نشست که از سلسله سمینارهای افق‌های آینده مهندسی برق و کامپیوتر بود، روز دوشنبه 24 اردیبهشت 1403 به همت گروه علوم مهندسی فرهنگستان علوم و شاخه مهندسی برق و کامپیوتر به صورت حضوری و مجازی برگزار شد. در این جلسه دکتر سارا درباری‌کوزه‌کنان دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تربیت مدرس با موضوع "دست‌ورزی ذرات زیستی با استفاده از امواج صوتی سطحی" (Manupulation of Bio-particles with Surface Acoustic Waves) سخنرانی کرد.

در این سخنرانی، کارهای پژوهشی گروهی انجام شده در زمينه مهندسی انتشار امواج صوتي سطحی و کاربرد آن در سامانه های آکوستوفلویدیک برای دست‌ورزی ذرات زیستی هدف، و زيست حسگرها ارائه شد.

چکیده سخنرانی دکتر سارا درباری به شرح ذیل می‌باشد:

امواج صوتی سطحی (SAW) در بستر جامد حاصل انتشار ارتعاشات اتم‌های نزدیک به سطح است. در واقع، هنگام انتشارSAW  انرژی موج صوتی در گستره بسیار محدودی از فضا نزدیک به سطح جامد منتشر می شود. ادوات SAW بر اساس فیزیک پیزوالکتریک، بعنوان بستری موثر برای تولید و آشکارسازی امواج صوتی سطحی در صنعت میکروالکترونیک از سال 1970 شناخته شده و به عنوان فیلترهای فرکانس رادیویی با ابعاد مینیاتوری به کار گرفته شده اند. امروزه این ادوات با تزویج موثر انرژی از حوزه الکتریکی به مکانیکی و بالعکس، در زمینه های متنوعی از جمله انواع حسگرها و همچنین عملگرها برای دست‌‌ورزی ذرات هدف در سامانه های آکوستوفلویدیک کاربرد پیدا کرده‌اند. ذرات هدف در کاربردهای زیستی عموما ابعادی از حدود ابعاد سلولی (چند ده میکرومتر) دارند و نیروهای آکوستیک از مرتبه چند ده پیکونیوتن تا نانونیوتن بخوبی قادر به حرکت دادن و یا تغییر جهت حرکت آنها در کانال تراشه های آکوستوفلویدیک خواهند بود. موج SAW منتشر شده بعد از رسیدن به کانال، از مرز سیال/جامد به درون سیال نشت کرده و سبب انتشار موج فشاری در کانال آکوستوفلویدیک می شود. موج فشاری در سیال به ذرات زیستی هدف معلق در سیال نیرو وارد میکند. اندازه و جهت این نیرو به اندازه و خواص الاستیک ذره و سیال زمینه، و همچنین به توزیع فشار سیال بستگی دارد. ما با مهندسی انتشار امواج SAW در بستر میتوانیم توزیع فشار داخل سیال و در نتیجه الگوی نیروهای آکوستیک اعمالی را بر ذرات هدف مختلف و نحوه دست ورزی ذرات داخل تراشه آکوستوفلویدیک را مهندسی کنیم. همچنین، در یک تراشه آکوستوفلویدیک مشخص، اندازه دامنه ولتاژ الکتریکی و فرکانس اعمالی به افزاره SAW پارامترهای کنترل برخط عملکرد تراشه هستند. با توجه به سازگاری فرآیند ساخت تراشه های آکوستوفلویدیک با فرآیند ساخت مدارهای مجتمع و همچنین زیست سازگار بودن مواد مورد استفاده، و همچنین حجم کم تراشه و سادگی فرآیند ساخت با هزینه پایین، تراشه های آکوستوفلویدیک از پتانسیل بالایی برای تولید انبوه و تجاری سازی نمونه های Lab-on-chip دارند. همچنین عدم نیاز این تراشه ها به برچسب گذاری ذرات هدف و کنترل پذیری بالا بصورت الکتریکی و عدم تماس مستقیم فیزیکی با ذرات به هنگام دست ورزی و عدم آسیب رسانی به ذرات هدف زیستی در محدوده فرکانسهای مگاهرتز، از دیگر مزایای برجسته تراشه آکوستوفلویدیک برای کاربرد در نسلهای آینده تراشه های زیستی در زمینه کاربردهای تشخیص، جداسازی، آشکارسازی، آنالیز و دست ورزی هستند.    

^*دکتر سارا درباری سخنران این نشست، بعد از اخذ دکتری در زمینه ادوات نیمه هادی از دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران در سال 1390، بمدت یکسال در دانشگاه تربیت مدرس بعنوان پژوهشگر پسادکتری فعالیت داشته اند و از بهمن سال 1391 بعنوان استادیار دانشکده برق و کامپیوتر در دانشگاه تربیت مدرس شروع به کار کرده و در سال 1397 به درجه دانشياري ارتقا يافته اند. از افتخارات خانم دکتر درباري میتوان به رساله دکتری برگزیده زنان در مهندسی (WIE)، از IEEE بخش ایران (1391)؛ پژوهشگر برگزیده جوان کشور در مهندسی از چهارمین جشنواره ملی زن و علم (جایزه مریم میرزاخانی)، وزارت علوم تحقیقات و فناوری ایران (1400)؛ بورسیه تحقیقاتی بنیاد الکساندر فون هومبولت (2023)؛ اشاره کرد. زمینه های تخصصی مورد علاقه نامبرده شامل فوتونیک، اپتوالکترونیک، پلاسمونیک و آکوستیک است.

جهت دریافت فایل pdf سخنرانی دکتر درباری اینجا کلیک کنید.

گالری تصاویر