生醫流體力學應用：膠體粒子泳動之邊界效應

本書主要是探討各種泳動之行為。內容分為兩大部分：以濃度梯度為驅動力的擴散泳與滲透泳，以及以溫度梯度為驅動力的熱毛細泳與熱泳。擴散泳與滲透泳主要應用於生醫科技，如藥物輸送、純化、以及免疫系統之行為描述等；熱毛細泳與熱泳則與半導體製成以及懸浮雜質去除有密切關係。附錄為重力場下膠體粒子之運動情形，並與泳動作比較分析，書末提供相關計算機程式，以 Fortran 語言編撰供研究者做進一步的應用。對於非工程背景讀者可作為研究與參考範例，而對泳動有興趣之讀者則是提供入門的途徑。

近年來，科技創新腳步越來越快。由傳統之巨觀現象探討，乃至今日微觀尺度下的生物物理現象之研究。其中，有關奈米醫學與奈米材料方面的研發等等，乃漸受科學家與研究學者所重視，實有『一粒粟中藏世界』之感。

人體乃至於生物體皆由細胞所組成，其尺度大小約介於數微米至數十奈米之間。在此尺度下，泳動行為顯得十分重要，也被許多生醫流體力學專家多所探究。

本著作主要是探討各種泳動之行為。內容分為兩大部分：以濃度梯度為驅動力的擴散泳與滲透泳，以及以溫度梯度為驅動力的熱毛細泳與熱泳。其中，擴散泳與滲透泳主要應用於生醫方面，如藥物輸送、純化、以及免疫系統之行為描述等等; 熱毛細泳與熱泳則與半導體製成以及懸浮雜質之去除有密切關係。附錄則為重力場下膠體粒子之運動情形，與泳動作一比較與分析。最末則為相關計算機程式，精簡整理之後，約佔一百五十頁左右，以Fortran 語言編撰而成，以供研究學者做進一步的應用，也給一般非工程背景之讀者鑑賞與參考範例。

總之，希望本書的問世，能提供對於泳動有興趣的讀者一個入門的途徑。

第一章 緒 論 1
1-1 前言 1
1-2 擴散泳動 2
1-3 滲透泳動 5
1-4 熱毛細泳動 7
1-5 熱泳動 9

第二章 球形膠體粒子平行平板之擴散泳動 13
2-1 理論分析 13
2-1.1 溶質濃度分佈 14
2-1.2 流體速度分佈 17
2-1.3 粒子擴散泳速度之衍導 21
2-1.4 數值計算方法 21
2-2 結果與討論 22
2-2.1 粒子平行單一平板之擴散泳動 22
2-2.2 粒子平行兩平板之擴散泳動 27
第三章 球形胞囊粒子平行平板之滲透泳動 33
3-1 理論分析 33
3-1.1 溶質濃度分佈 34
3-1.2 流體速度分佈 36
3-1.3 粒子滲透泳速度之衍導 38
3-2 結果與討論 39
3-2.1 粒子平行單一平板之滲透泳動 39
3-2.2 粒子平行兩平板之滲透泳動 45

第四章 球形液滴平行平板之熱毛細泳動 51
4-1 理論分析 51
4-1.1 溫度分佈 52
4-1.2 流體速度分佈 54
4-1.3 液滴熱毛細泳速度之衍導 58
4-2 結果與討論 59
4-2.1 液滴平行單一平板之熱毛細泳動 59
4-2.2 液滴平行兩平板之熱毛細泳動 65

第五章 球形氣膠粒子平行平板之熱泳動 71
5-1 理論分析 71
5-1.1 溫度分佈 72
5-1.2 流體速度分佈 74
5-1.3 粒子熱泳速度之衍導 77
5-2 結果與討論 77
5-2.1 粒子平行單一平板之熱泳動 77
5-2.2 粒子平行兩平板之熱泳動 85

第六章 綜合討論與結論 93
6-1 綜合討論 93
6-2 結論 97

符 號 說 明 99
參 考 文 獻 103
附錄A 球形液滴平行平板之緩慢運動 113
附錄B 表面滑移球形粒子平行平板之緩慢運動 131
附錄C 球形粒子平行平板各種泳動之反射法解析 153
附錄D 一些繁複函數之定義 187
附錄E 相關計算機程式 195