Flow measurement in microfluidic chips through optical trapping and deep learning

Yükleniyor...
Küçük Resim

Tarih

Dergi Başlığı

Dergi ISSN

Cilt Başlığı

Yayıncı

Erişim Hakkı

info:eu-repo/semantics/openAccess

Araştırma projeleri

Organizasyon Birimleri

Öğe Türü: Organizasyon Birimi ,
Mühendislik Mimarlık ve Tasarım Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü
Makine Mühendisliği Programı, her türlü mekanik sistemlerin ve enerji dönüştürme sistemlerinin tasarımı, geliştirilmesi, üretiminin planlanması ve bakım konularında eğitim ve araştırma yapar. Günlük hayatta her an ihtiyaç duyulan alet, cihaz, makine, sistem ve süreçlerin tasarımı ve üretimi ile ilgilenir. Program mezunları özel sektörde otomotiv sanayinde, uzay ve havacılık sanayinde, tekstil sektöründe, enerji sektöründe, inşaat sektöründe, imalat sanayinde, kamu kuruluşlarında vs. geniş bir alanda iş sahasına sahiptir

Dergi sayısı

Özet

Mechanobiology is an emerging multidisciplinary field that involves the study of the mechanisms by which biological organisms sense and respond to mechanical stimuli. In recent years, this field has seen significant advancements through the application of microfluidics and optical manipulation. Microfluidics enables precise control of channel content and flow with great precision, while optical trapping allow for manipulation of microscopic objects. Combining these disciplines offers new opportunities for studying biological phenomena with reduced scale experiments. However, challenges remain in coordinating microfluidics with optical manipulation within confined spaces, in particular when working with biological entities. To address these limitations, an integrated approach is proposed, using 3D optical manipulation setup, microfluidics and deep learning image recognition to estimate forces experienced by optically trapped objects. By analyzing the bead’s displacement within the flow, forces are quantified using a deep learning algorithm. Experimental results demonstrate force variations based on the position within the chip, revealing the potential for improved understanding of biological mechanisms through characterization of local forces. This study facilitates the establishment of optofluidics manipulations, paving the way for future explorations in mechanobiology. © The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2024.

Açıklama

Anahtar Kelimeler

Microfluidics, Optical tweezers, Optofluidics, Deep learning, Force estimation, Microscopic manipulation, Mikroakışkanlar, Optik cımbızlar, Optoakışkanlar, Derin öğrenme, Kuvvet tahmini, Mikroskobik manipülasyon

Kaynak

Journal of Micro and Bio Robotics

WoS Q Değeri

Scopus Q Değeri

SDG

Cilt

20

Sayı

2

Künye

Inacio, N., Gerena, E., Sadak, F., & Haliyo, S. (2024). Flow measurement in microfluidic chips through optical trapping and deep learning. Journal of Micro and Bio Robotics, 20, Article 8. doi:10.1007/s12213-024-00173-0

Onay

İnceleme

Ekleyen

Referans Veren