Исследование морфологии поверхности каналов микрофлюидных чипов с помощью рентгеновской томографии и растровой электронной микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрена визуализация микрофлюидных чипов с целью исследования морфологии поверхности каналов и оценки качества печати микрофлюидных устройств с помощью технологии 3D печати методом цифровой световой проекции. Визуализация выполнена с помощью рентгеновской микротомографии с использованием различных контрастирующих веществ на основе йодсодержащих препаратов, а также методом растровой электронной микроскопии. Результаты показали, что микро-КТ-визуализация позволяет осуществить контроль качества печати устройства относительно основных геометрических параметров моделей, заданных на этапе прототипирования устройств, а также визуализировать трехмерную модель канала и морфологию поверхности. Пространственное разрешение метода растровой электронной микроскопии превосходит размер пикселя печати и позволяет уточнить наличие локальных дефектов, обусловленных неравномерным затвердеванием смолы при промывке образцов.

Об авторах

С. В. Чапек

Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов, Южный федеральный университет

Email: pankin@sfedu.ru
Россия, 344090, Ростов-на-Дону

И. А. Панкин

Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов, Южный федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: pankin@sfedu.ru
Россия, 344090, Ростов-на-Дону

Д. В. Ходакова

НМИЦ онкологии Минздрава России

Email: pankin@sfedu.ru
Россия, 344037, Ростов-на-Дону

А. А. Гуда

Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов, Южный федеральный университет

Email: pankin@sfedu.ru
Россия, 344090, Ростов-на-Дону

А. С. Гончарова

НМИЦ онкологии Минздрава России

Email: pankin@sfedu.ru
Россия, 344037, Ростов-на-Дону

А. В. Солдатов

Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов, Южный федеральный университет

Email: pankin@sfedu.ru
Россия, 344090, Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Song Y., Kumar H.J., Kumar C.S.S.R. // Small. 2008. V. 4. № 6. P. 698.https://doi.org/10.1002/smll.200701029
  2. Lai X., Lu B., Zhang P., Zhang X., Pu Z., Yu H., Li D. // ACS Biomater. Sci. Eng. 2019. V. 5. № 12. P. 6801.https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.9b00953
  3. Ma J., Lee S, Yi M.Y., Li. C. // Lab Chip. 2017. V. 17. № 2. P. 209.https://doi.org/10.1039/C6LC01049K
  4. Noviana E., Ozer T., Carrell C.S., Link J.S., McMahon C., Jang I., Henry C.S. // Chem. Rev. 2021. V. 121. № 19. P. 11835.https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c01335
  5. Niculescu A.-G., Chircov C., Bîrcă A.C., Grumezescu A.M. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 4. P. 2011.https://doi.org/10.3390/ijms22042011
  6. Hwang J., Cho Y.H., Park M.S., Kim B.H. // Int. J. Precis. Eng. Manuf. 2019. V. 20. № 3. P. 479.https://doi.org/10.1007/s12541-019-00103-2
  7. Hamdallah S.I, Zoqlam R., Erfle P., Blyth M., Alkilany A.M., Dietzel A., Qi S. // Int. J. Pharm. 2020. № 584. P. 119408.https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2020.119408
  8. Wang Y., Seidel M. // Sensors. 2021. V. 21. № 7. P. 2290. https://doi.org/10.3390/s21072290
  9. Hakke V., Sonawane S., Anandan S., Sonawane, Ashokkumar S. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 1. P. 98.https://doi.org/10.3390/nano11010098
  10. Shrimal P., Jadeja G., Patel S. // Chem. Eng. Res. Des. 2020. V. 153. P. 728. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2019.11.031
  11. Srikanth S., Dudala S., Jayapiriya U.S., Mohan J.M., Raut S., Dubey S.K., Ishii I., Goel J.A. // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 9750. https://doi.org/10.1038/s41598-021-88068-z
  12. Schaap A., Koopmans D., Holtappels M., Dewar M., Arundell M., Papadimitriou S., Hanz R.,Monk S., Mowlem M., Loucaides S. // Int. J. Greenh. Gas Control. 2021. V. 110. P. 103427. https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2021.103427
  13. Narayanamurthy V., Jeroish Z.E., Bhuvaneshwari K.S., Bayat P., Premkumar R., Samsuri F., Yusoff M.M. // RSC Adv. 2020. V. 10. № 20. P. 11652. https://doi.org/10.1039/D0RA00263A
  14. Tymm C., Zhou J., Tadimety A., Burklund A., Zhang J.X.J. // Cell. Mol. Bioeng. 2020. V. 13. № 4. P. 313. https://doi.org/10.1007/s12195-020-00642-z
  15. Bressan L.P., Lima T.M., da Silveira G.D., da Silva J.A.F. // Appl. Sci. V. 2. № 5. P. 984. https://doi.org/10.1007/s42452-020-2768-2
  16. Gonzalez G,. Roppolo I., Pirri C.F., Chiappone A. // Additive Manufacturing. V. 55. P. 102867. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102867
  17. De Costa B.M., Griveau S, Bedioui F., Orlye F., da Silva J.A.F., Varenne A. // Electrochim. Acta. 2022. № 407. P. 139888. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2022.139888
  18. Nguyen H.Q., Seo T.S. // Anal. Chim. Acta. 2022. № 1192. P. 339344. https://doi.org/10.1016/j.aca.2021.339344
  19. Fritschen A., Bell A.K., Königstein I., Stühn L., Stark, Blaeser R.W. // Biomater. Sci. 2022. V. 10. № 8. P. 1981. https://doi.org/10.1039/D1BM01794B
  20. Van der Linden P.J.E.M., Popov A.M., Pontoni // Lab. Chip. 2020. V. 20. № 22. P. 4128. https://doi.org/10.1039/D0LC00767F
  21. Jahanbakhsh A., Wlodarczyk K.L., Hand D.P., Maier R.R.J., Maroto-Valer M.M. // Sensors. 2020. V. 20. № 14. P. 4030. https://doi.org/10.3390/s20144030
  22. Kumar M., Knackstedt M.A., Senden T.J., Sheppard A.P., Middleton J.P. // Petrophys. 2010. V. 51. № 05. P. SPWLA-2010-v51n5a4. https://onepetro.org/petrophysics/article-abstract/171223/Visualizing-And-Quantifying-the-Residual-Phase?redirectedFrom=fulltext,
  23. Schuler J., Kockmann N. // AIChE J. 2020. V. 66. № 4. P. 16890.https://doi.org/10.1002/aic.16890
  24. Costa P.F., Albers H.J., Linssen J.E.A., Middelkamp H.H.T., van der Hout L., Passier R., van den Berg A., Malda J., Van der Meer A. // Lab. Chip. 2017. V. 17. № 16. P. 2785. https://doi.org/10.1039/C7LC00202E
  25. Everhart T.E., Thornley R.F. // J. Sci. Instrum. 1960. V. 37. № 7. P. 246. https://doi.org/10.1088/0950-7671/37/7/307

Дополнительные файлы


© С.В. Чапек, И.А. Панкин, Д.В. Ходакова, А.А. Гуда, А.С. Гончарова, А.В. Солдатов, 2023