Simultaneous circulating tumor cells (CTCs) tracking and flow field characterization through integrated single camera imaging in a micro-hydrocyclone
Notice bibliographique
Résumé
High-throughput devices in biomedical engineering are the center interests due to the increasing demand of applications. Micro-hydrocyclones are centrifugal microfluidic devices with growing applications in bio-separation industry e.g. separation of suspended particles and biological cells. The internal flow physics of micro-hydrocyclones remains uncharacterized, especially in the presence of suspended biological particles such as circulating tumor cells (CTCs). To address this gap, this work is focused on developing an integrated optical measurement system for simultaneous flow and particle tracking measurements inside a micro-hydrocyclone separating CTCs. Two experimental conditions were investigated: first, a single-phase flow measurement where the internal velocity field was quantified using particle image velocimetry; and second, a two-phase flow condition where CTCs were introduced into the fluid at a ξ = 10 2 cells/ml, allowing simultaneous measurement of the flow field and individual trajectories of the CTCs. The results reveal that the presence of CTCs has a negligible effect on the global flow field, as the measured velocity fields for single-phase and two-phase conditions were nearly identical across the investigated Reynolds numbers i.e., Re = [150,300,700]. This indicates that single-phase flow studies can capture the physics of micro-hydrocyclones even in the presence of sparse biological particles. However, the dynamics of the CTCs themselves were found to deviate from the bulk flow field, with CTCs exhibiting lower momentum and lagging behind the flow due to their relatively large size compared to the device geometry. This is the first experimental study of its kind to directly measure and report the internal flow field of a micro-hydrocyclone, evaluating it under both single and two-phase conditions.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».