چکیده: استفاده از سیستم هایی در محدوده میکرو و نانو در سال های اخیر برای تجمع دادن ذره باردار و یون، با استفاده از عبور دادن جریان از مجرای میکرو-نانو و یا غشای نانومتخلخل رو به افزایش است. علت این امر ایجاد خاصیت یون انتخابی در کانال است تا تنها اجازه عبور به یون دلخواه را از درون نانوکانال یا غشای متخلخل دهند. در این حالت توزیع غلظت یونی بر هم خورده و باعث به وجود آمدن دو ناحیه غنی و تخلیه در میکروکانال می-گردد که این تغییرات اساس کار پدیده قطبیت غلظت یونی جهت تجمع ذرات باردار و یون را ایجاد می نماید. در این پژوهش به مطالعه عددی و آزمایشگاهی تجمع ذرات باردار به وسیله پدیده قطبیت غلظت یونی پرداخته شده است. در ابتدا و برای به دست آوردن پارامترهای موثر برای طراحی تجمع ذرات باردار و یون، از بهینه سازی با روش سطح پاسخ استفاده شده است. نتایج بهینه سازی نشان داد که اثر غلظت محلول و اثر همزمان ولتاژ و طول میکروکانال بر یکدیگر مهمترین عوامل بر تجمع ذرات باردار می باشند. همچنین نتایج بهینه سازی، میدان الکتریکی در محدوده V/cm 30-20 را برای یافتن بیشترین تجمع ذرات در غلظت معین mM 1 پیشنهاد داد. پس از آن با توجه به میدان الکتریکی پیشنهادی، طراحی میکروکانال صورت گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که اعمال میدان های الکتریکی مختلف بر سیستم منجر به ایجاد الگوهای مختلفی برای تجمع ذرات باردار می شود. با توجه به اعمال میدان های مختلف، تجمع ذرات به صورت پخش شده در طول میکروکانال، منحرف شده، متمرکز و بدون تجمع دسته بندی شد. تمامی الگوهای ذکر شده با شبیه سازی عددی توسط نرم افزار تجاری کامسول نیز تایید شدند. در انتها با بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر غلظت محلول بر ضریب تغلیظ مشخص شد که برخلاف میدان الکتریکی، غلظت محلول تنها بر میزان ضریب تغلیظ تاثیرگذار بوده و بر الگوی ذرات باردار تجمع یافته بی تاثیر است. یافته های تحقیق حاضر می تواند در حوزه پزشکی برای تجمیع ذرات باردار پروتئین و DNA برای تشخیص زودهنگام بیماری و برای کنترل جریان در سیستم های میکرو-نانوفلوئیدیک استفاده گردد.