微纳颗粒(包括刚性颗粒、细胞、生物大分子、液滴等)的精确操控在材料合成、生化反应、医学诊断等领域有着重要应用。流动惯性效应、流体黏弹性效应、颗粒变形等将引起颗粒的横向迁移运动,可有效实现不同尺寸颗粒的聚焦、富集和分离等功能。颗粒运动与雷诺数、颗粒尺寸、通道几何参数、流变特性和颗粒变形间呈现出复杂的依赖关系。我们研究了微米颗粒在微通道内的惯性迁移机制,提出了矩形微通道中获得良好聚集模式的准则。进一步通过调配流体流变性质,结合弹性效应和惯性效应,将微流控操控能力拓展到纳米尺度。基于惯性效应与弹性效应,设计了不同的微流控器件,实现了循环肿瘤细胞、细胞外泌体等微纳生物颗粒的高效汇聚与分离。 报告人简介: 胡国庆,浙江大学求是特聘教授、博士生导师。2000年-2007年间在美国、加拿大、英国、以色列等国家长期从事研究工作,2007年-2019年间为中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室研究员。目前开展微纳米尺度流体与输运机理、微纳流控芯片设计理论、纳米材料生力学/生物效应研究。曾主持国家973计划、国家自然科学基金重点项目、中科院前沿科学重点研究项目、中科院B类先导、中科院知识创新重要方向项目等多项课题。在ACS Nano、Advanced Science、Journal of Fluid Mechanics、Analytical Chemistry、Lab on a Chip、Biophysical Journal、Physical Review Applied、Physics of Fluids等国际主要学术期刊发表SCI论文70余篇。现任中国力学学会流体力学专业委员会委员、“微纳尺度流动”专业组组长、Acta Mechanica Sinica编委、Scientific Reports、Nanotechnology and Precision Engineering编委。
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