База данных по химическим эффектам в химических патентах

ПОРИСТЫЕ СТЕКЛА КАК ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МИКРО-ФЛЮИДНЫХ ЧИПОВ / Евстрапов А.А.а, Есикова Н.А.а, Лукашенко Т.А.а, Антропова Т.В.б /аИнст-т аналит. приборостроения РАН, /бИн-т химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
В настоящее время актуальным становится использование пористых структур в микроаналитических приборах и устройствах. В этих приборах пористые структуры, в частности – пористые стекла (ПС), используются как микрофильтры1, микронасосы2,3, колонки4,5, подложки для пробы и реагентов. Обладая высокой сорбционной способностью, ПС могут применяться для нанесения специфических маркеров, антигенов или антител. Таким образом можно сформировать чувствительный элемент био- или хемосенсора, на котором будет осуществляться реакция с образованием индикаторного комплекса. Чувствительный элемент может быть встроен (интегрирован) в конструкцию микрофлюидного чипа, позволяющего прокачивать через ПС микро- и нано- количества жидкой пробы. Оптические свойства ПС дают возможность использовать спектральные методы детектирования для обнаружения и регистрации комплексов. Современные технологии позволяют получать ПС со сквозными наноразмерными порами заданного размера (2-500 нм) и структурными характеристиками, с высокой термической, химической и микробиологической устойчивостью, лучевой прочностью, стабильностью в широком диапазоне влияния внешних полей, стабильностью свойств во времени, прозрачностью в оптическом диапазоне длин волн. Учитывая, что размер большинства биологических частиц, интересующих исследователей, находится в упомянутом диапазоне (например, вирусы ~50 нм, ДНК ~ 2 нм), можно утверждать о перспективности использования ПС в качестве функциональных элементов в микрофлюидных чипах для исследований биологических проб. В работе приведены результаты спектрофотометрических исследований двухфазных и полученных из них пористых стекол с разными структурными характеристиками. Обсуждены методы измерения и контроля характеристик ПС. Методами высокоразрешающей микроскопии (конфокальной лазерной и сканирующей зондовой) получены изображения поверхности образцов ПС, что позволяет оценить размер и количество открытых пор. Показано, что образование индикаторных комплексов в ПС существенным образом меняет оптические характеристики, что может использоваться для высокочувствительного оптического детектирования проб. Обсуждены некоторые топологии микрофлюидных чипов с ПС. Приведены прототипы микрофлюидных чипов с интегрированными ПС для биологических исследований. [18 Менд.съезд, 2007, т.4, с.131] | C03C, C07B, c08s, c90es, c89sp
This research was supported by the RFBR Grant № 04-03-32165 and The programs of basic researches of Branch of
chemistry and sciences about materials of RAS, the project FI ОХНМ-2 № 02.1.29.
Литература 1. J. Khandurina, S.C. Jacobson, L.C. Waters, R.S. Foote, M.J. Ramsey, Anal. Chem. 1999, 77, 1815.
2. S.Yao, J.G.Santiago, Journal of Colloid and Interface Science. 2003. 268. 133. 3. S. Yao, D.E. Hertzog, S. Zeng, J.S. Mikkelsen, J.G. Santiago, Journal of Colloid and Interface Science 2003, 268, 143. 4. Е.Л. Косарев, К.О. Муранов, ПТЭ 2001, 5, 74. 5. R.C.A. Costa, K.B. Mogensen, J.P. Kutter, Lab on a Chip 2005, 5, 11, 1310.