Study of Surface Morphology of Microfluidic Chip Channels via X-Ray Tomography and Scanning Electron Microscopy

S. V. Chapek; Чапек С. В.; I. A. Pankin; Панкин И. А.; D. V. Khodakova; Ходакова Д. В.; A. A. Guda; Гуда А. А.; A. S. Goncharova; Гончарова А. С.; A. V. Soldatov; Солдатов А. В.

doi:10.31857/S1028096023030032

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

Авторы: Чапек С.В.¹, Панкин И.А.¹, Ходакова Д.В.², Гуда А.А.¹, Гончарова А.С.², Солдатов А.В.¹
Учреждения:
1. Международный исследовательский институт интеллектуальных материалов, Южный федеральный университет
2. НМИЦ онкологии Минздрава России
Выпуск: № 3 (2023)
Страницы: 92-97
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/137729
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023030032
EDN: https://elibrary.ru/LGOIBS
ID: 137729

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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.

Ключевые слова

микрофлюидные системы, 3D печать, рентгеновская томография, микротомография, растровая электронная спектроскопия.

Список литературы

Song Y., Kumar H.J., Kumar C.S.S.R. // Small. 2008. V. 4. № 6. P. 698.https://doi.org/10.1002/smll.200701029
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
Ma J., Lee S, Yi M.Y., Li. C. // Lab Chip. 2017. V. 17. № 2. P. 209.https://doi.org/10.1039/C6LC01049K
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
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
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
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
Wang Y., Seidel M. // Sensors. 2021. V. 21. № 7. P. 2290. https://doi.org/10.3390/s21072290
Hakke V., Sonawane S., Anandan S., Sonawane, Ashokkumar S. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 1. P. 98.https://doi.org/10.3390/nano11010098
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
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
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
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
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
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
Gonzalez G,. Roppolo I., Pirri C.F., Chiappone A. // Additive Manufacturing. V. 55. P. 102867. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102867
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
Nguyen H.Q., Seo T.S. // Anal. Chim. Acta. 2022. № 1192. P. 339344. https://doi.org/10.1016/j.aca.2021.339344
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
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
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
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,
Schuler J., Kockmann N. // AIChE J. 2020. V. 66. № 4. P. 16890.https://doi.org/10.1002/aic.16890
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
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