Разработка многослойной микрофлюидной ячейки для равномерной подачи реагентов на нанопористые твердофазные носители

DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-4-104-109

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Разработана конструкция многослойной микрофлюидной ячейки для равномерной подачи реагентов на нанопо-ристый твердофазный носитель. Топология каналов спроектирована по закону Мюррея. Слои ячейки с каналами и отверстиями изготовлены лазерной маркировкой на стеклах, отработаны режимы прямого бондинга стекол между собой. Эксперименты подтвердили равномерное распределение потока и высокую эффективность ячейки.

Ключевые слова: микрофлюидика, проточная ячейка, сверление стекла, лазерная маркировка, бондинг

Сведения о финансировании: Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № FEWM-2024-0001).

Библиография статьи:
Рагимов Э. Р. Разработка многослойной микрофлюидной ячейки для равномерной подачи реагентов на нанопористые твердофазные носители / Э. Р. Рагимов, Р. М. Гадиров // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2025. – Т. 28, № 4. – С. 104–109. DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-4-104-109

Авторы и правообладатели:

  • Рагимов Э. Р. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)
  • Гадиров Р. М. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)

  • 1. Микрофлюидные чипы из стеклянных материалов / А.А. Евстратов, Т.А. Лукашенко, Г.Е. Рудницкая, А.Л. Буланица, В.Е. Курочкин, В.С. Гусев, О.Г. Иванов, И.Ф. Беркутова, А.А. Савицкая // Научное приборостроение. – 2012. – Т. 22, № 2. – С. 27–43.
  • 2. Niculescu A.G. Fabrication and applications of microfluidic devices: A review / A.G. Niculescu, C. Chircov, A.C. Birca, A.M. Grumezescu // International journal of molecular sciences. – 2021. – Vol. 22, No. 4. – P. 2011.
  • 3. Kungurtsev P.V. Adjoint-based shape optimization of the microchannels in an inkjet printhead / P.V. Kungurtsev, M.P. Juniper // Journal of Fluid Mechanics. – 2019. – Vol. 871. – P. 113–138.
  • 4. Yeo L.Y. Microfluidic devices for bioapplications / L.Y. Yeo, H.C. Chang, P.P. Chan, J.R. Friend // Small. – 2011. – Vol. 7, No. 1. – P. 12–48.
  • 5. Haeberle S. Microfluidic platforms for lab-on-a-chip applications / S. Haeberle, R. Zengerle // Lab on a Chip. – 2007. – Vol. 7, No. 9. – P. 1094–1110.
  • 6. Recent advances in microfluidics-based chromatography – A mini review / B. Bao, Z. Wang, D. Thushara, A. Liyanage, S. Gunawardena, Z. Yang, S. Zhao // Separations. – 2020. – Vol. 8, No. 1. – P. 3. DOI: 10.3390/separations8010003
  • 7. Miniaturized liquid chromatography focusing on analytical columns and mass spectrometry: A review / E.V.S Maciel, A.L. de Toffoli, E. Sobieski, C.E.D. Nazário, F.M. Lancas // Analytica chimica acta. – 2020. – Vol. 1103. – P. 11–31.
  • 8. Shields Iv C.W. Microfluidic cell sorting: a review of the advances in the separation of cells from debulking to rare cell isolation / C.W. Shields Iv, C.D. Reyes, G.P. López // Lab on a Chip. – 2015. – Vol. 15, No. 5. – P. 1230–1249.
  • 9. Droplet-based microfluidics / T. Moragues, D. Arguijo, T. Beneyton, C. Modavi, K. Simutis, A. R. Abate, J. C. Baret, A.J. de Millo, D. Densmore, A.D. Griffiths // Nature Reviews Methods Primers. – 2023. – Vol. 3, No. 1. – P. 32.
  • 10. DNA synthesis technologies to close the gene writing gap / A. Hoose, R. Vellacott, M. Storch, P.S. Freemont, M.G. Ryadnov // Nature Reviews Chemistry. – 2023. – Vol. 7, No. 3. – P. 144–161.
  • 11. Microfluidic asymmetrical synthesis and chiral analysis / K.A. Kochetkov, N.A. Bystrova, P.A. Pavlov, M.S. Oshchepkov, A.S. Oshchepkov // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. – 2022. – Vol. 115. – P. 62–91.
  • 12. Microreactor array based on three-phase contact line controlling and sintering for de novo oligonucleotide synthesis / X. Su, Y. Zhang, H. Yu, X. Li, D. Li // 2022 IEEE 35th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems Conference (MEMS). – Tokyo, Japan: IEEE, 2022. – P. 373–376.
  • 13. Parallel gene synthesis in a microfluidic device / D.S. Kong, P.A. Carr, L. Chen, Sh. Zhang, J.M. Jacobson // Nucleic Acids Research. – 2007. – Vol. 35, No. 8. – P. e61.
  • 14. New photoacids in microarray synthesis of oligonucleotides / A.N. Sinyakov, E.V. Kostina, D.E. Zaytsev, N.V. Chukanov, G.N. Kamaev, V.P. Bessmeltsev, V.V. Shelkovnikov, E.V. Vasil'ev // Journal of Saudi Chemical Society. – 2023. – Vol. 27, No. 6. – P. 101709.
  • 15. Corman T. Deep wet etching of borosilicate glass using an anodically bonded silicon substrate as mask / T. Corman, P. Enoksson, G. Stemme // Journal of micromechanics and microengineering. – 1998. – Vol. 8, No. 2. – P. 84.
  • 16. Deep dry etching of borosilicate glass using SF6 and SF6/Ar inductively coupled plasmas / J.H. Park, N.E. Lee, J. Lee, J.S. Park, H.D. Park // Microelectronic engineering. – 2005. – Vol. 82, No. 2. – P. 119–128.
  • 17. Review on laser-induced etching processing technology for transparent hard and brittle materials / J. Chen, X. Lu, Q. Wen, F. Jiang, J. Lu, D. Lei, Y. Pan // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2021. – Vol. 117, No. 9. – P. 2545–2564.
  • 18. Ragimov E.R. Development of a flow cell for an automated oligonucleotide synthesis system / E.R. Ragimov, R.M. Gadirov // Научная сессия ТУСУР–2025: сборник избранных статей Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых: в 3 ч. – Томск: ТУСУР, В-Спектр (ИП В.М. Бочкарева), 2025. – Ч. 2. – С. 300–304.
  • 19. Патент № 2826178 C1 Российская Федерация, МПК B01J 19/00, C12N 15/10, C07H 1/00. Способ получения подложки для массового параллельного синтеза олигонуклеотидов: № 2023128139: заявл. 01.11.2023: опубл. 05.09.2024 / Р.М. Гадиров, А.Г. Лощилов, В.А. Новиков и др.; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники».
  • 20. Thermal hydraulic performance of tree-like microchannel heat sink with high branching level based on the improved Murray's law / G. Wang, K. Sheng, Y. Wang, G. Ding, D. Xie // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2024. – Vol. 231. – P. 125875.
  • 21. Fabrication of microfluidic mixers and artificial vasculatures using a high-brightness diode-pumped Nd: YAG laser direct write method / D. Lim, Y. Kamotani, B. Cho, J. Mazumder, S. Takayama // Lab on a Chip. – 2003. – Vol. 3, No. 4. – P. 318–323.
  • 22. Liu H. Experimental study of surface roughness in ultrasonic polishing of glass microfluidic channels using cerium oxide abrasive / H. Liu, Y. He, Y. Zou, S. Guo // Materials and Manufacturing Processes. – 2025. – Vol. 40, No. 16. – P. 2240–2247.
  • 23. Wang X. Concentration gradient generation methods based on microfluidic systems / X. Wang, Z. Liu, Y. Pang // RSC advances. – 2017. – Vol. 7, No. 48. – P. 29966–29984.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru