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Thomas Geislinger
Lift-Effekt auf rote Blutkörperchen und Zellen im Mikrofluss und dessen Anwendung zur Zellsortierung
Betreuer: Prof. Dr. Thomas Franke [Experimentalphysik I]
Datum der mündlichen Prüfung: 26.10.2015
196 Seiten, deutsch
In dieser Arbeit wurde das Verhalten von roten Blutkörperchen (RBK) im Poiseuille-Fluss unter besonderer Berücksichtigung des trägheitsunabhängigen Lift-Effekts untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der trägheitsunabhängige Lift-Effekt auf RBK und Blutplättchen (BP) in sehr guter Näherung mit einer für Vesikel entwickelten Theorie beschrieben werden kann. Die Abhängigkeit der Liftgeschwindigkeit von Größe, Form und Deformierbarkeit der Zellen motivierte die Ausnutzung des Lift-Effektes zur Zellsortierung und es wurde die Methode des non-inertial lift-induced cell sorting, kurz NILICS, entwickelt. Das Potential von NILICS zur Sortierung von Zellen nach Größe, Form und Deformierbarkeit wurde anhand der Sortierung zirkulierender Tumorzellen (Größe) und Plasmodium falciparum-infizierter RBK (Form/Deformierbarkeit) aus RBK-Suspensionen demonstriert. Eine Charakterisierung der Dynamik von RBK im Poiseuille-Fluss zeigte Unterschiede zu den bisher in der Literatur veröffentlichten Beschreibungen selbiger auf. Der Vergleich mit Messungen zur Dynamik von Plasmodium falciparum-infizierten RBK im Poiseuille-Fluss ermöglichte Rückschlüsse auf die durch den Malaria-Parasiten am RBK hervorgerufenen Modifikationen und deren Auswirkungen auf die rheologischen Eigenschaften der infizierten RBK.