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Bacterial handling under the influence of non-uniform electric fields: dielectrophoretic and electrohydrodynamic effects

Este artigo descreve a modelagem e teste experimental de uma rede de microeletrodos em cremalheira cujo objetivo é o manuseio de células biológicas, com base em dieletroforese comum. O microsistema proposto foi desenvolvido empregando eletrodos de platina depositados por técnicas de 'lift-off', micro-usinagem em silício e litografia com foto-resina. Uma vez fabricado o microdispositivo, este foi testado utilizando a Escherichia coli como modelo de biopartículas. Dieletroforese positiva pode ser observada com as células selecionadas para freqüências acima de 100kHz, e efeitos eletro-hidrodinâmicos foram observados como o fenômeno dominante para menores freqüências. Como resultado, a dieletroforese negativa não pode ser observada pois sua ocorrência se sobrepõe a efeitos eletro-hidrodinâmicos; i.e. a força de arraste viscoso atuando sobre as partículas é superior à força dieletroforética para freqüências em que a dieletroforese negativa deveria ocorrer. Os experimentos ilustram a conveniência deste tipo de micro-dispositivo para o micromanuseio de objetos biológicos, abrindo a possibilidade de uso destas micro-redes com outras partículas biológicas. Além disto, o movimento líquido como resultado dos efeitos eletro-hidrodinâmicos deve ser levado em conta ao se desenhar micromanipuladores de partículas biológicas, e pode ser utilizado como mecanismo para limpar as superfícies dos eletrodos, que é um dos problemas mais importantes relacionados a este tipo de dispositivo.

dieletroforese; efeitos eletro-hidrodinâmicos; biochips; manuseio de bactérias


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