Формирование стабильных сферических эмульсий методом капельной микрофлюидики
Автор: Шевченко Наталья Николаевна, Абиев Р.Ш., Светлов С.Д., Ануфриев А.В., Прокофьева Ю.П., Байгильдин В.А.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Физика приборостроения
Статья в выпуске: 3 т.29, 2019 года.
Бесплатный доступ
В последние два десятилетия ведется поиск новых конструкций микроустройств, в том числе для получения микросфер диаметром от 30 до 600 мкм. В работе показано, что основным материалом для конструирования чипов микрофлюидных устройств является полидиметилсилоксан, это задает выбор мономеров, на основе которых могут быть получены микросферы, а также описаны основные преимущества и недостатки полидиметилсилоксана. Продемонстрирована возможность создания микрофлюидного устройства на основе латунного чипа с разной геометрией каналов (угол 180° и 120°). Рассмотрены закономерности работы такого чипа и выявлены условия, позволяющие получать стабильные сферические капли эмульсии циклогексан/вода размером 250 мкм при варьировании природы и концентрации поверхностно-активных веществ.
Микрофлюидное устройство, латунный чип, эмульсии масло/вода, сферические микрокапсулы
Короткий адрес: https://sciup.org/142218225
IDR: 142218225 | DOI: 10.18358/np-29-3-i2029
Список литературы Формирование стабильных сферических эмульсий методом капельной микрофлюидики
- Shim T.S., Kim S.-H., Yang S.-M. Elaborate design strategies toward novel microcarriers for controlled encapsulation and release//Part. & Part. Syst. Charact. 2013. Vol. 30, no. 1. P. 9-45 DOI: 10.1002/ppsc.201200044
- Chang F.-C., Su Y.-C. Controlled double emulsification utilizing 3D PDMS microchannels//J. Micromech. Microeng. 2008. Vol. 18, no. 6. 065018 DOI: 10.1088/0960-1317/18/6/065018
- Chang Z., Serra C.A., Bouquey M., Prat L., Hadziioannou G. Co-axial capillaries microfluidic device for synthesizing size-and morphology-controlled polymer core-polymer shell particles//Lab Chip. 2009. Vol. 9, no. 20. P. 3007-3011 DOI: 10.1039/b913703c
- Chen P.W., Erb R.M., Studart A.R. Designer polymer-based microcapsules made using microfluidics//Langmuir. 2012. Vol. 28, no. 1. P. 144-152 DOI: 10.1021/la203088u
- Nunes J.K., Tsai S.S.H., Wan J., Stone H.A. Dripping and jetting in microfluidic multiphase flows applied to particle and fibre synthesis//J. Phys. D: Appl. Phys. 2013. Vol. 46, no. 11. 114002 DOI: 10.1088/0022-3727/46/11/114002
- Bruin G.J.M. Recent developments in electrokinetically driven analysis on microfabricated devices//Electrophoresis. 2000. Vol. 21, no. 18. P. 3931-3951. 10.1002/1522-2683(200012)21:183.0.CO;2-M
- DOI: :10.1002/1522-2683
- Becker H., Gartner C. Polymer microfabrcation methods for microfluidic analytical applications//Electrophoresis. 2000. Vol. 21, no. 1. P. 12-26. DOI: 10.1002/(SICI)1522-2683(20000101)21:13.0.CO;2-7
- Svetlov S.D., Abiev R.Sh. Formation mechanisms and lengths of the bubbles and liquid slugs in a coaxial-spherical micro mixer in Taylor flow regime//Chemical Engineering Journal. 2018. Vol. 354. P. 269-284
- DOI: 10.1016/j.cej.2018.07.213
- McDonald J.C., Duffy D.C., Anderson J.R., Chiu D.T., Wu H., Schueller O.J.A., Whitesides G.M. Fabrication of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane)//Electrophoresis. 2000. Vol. 21, no. 1. P. 27-40. DOI: 10.1002/(SICI)1522-2683(20000101)21:13.0.CO;2-C
- Kim J.-S., Knapp D.R. Microfabricated PDMS multichannel emitter for electrospray ionization mass spectrometry//J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 2001. Vol. 12, no. 4. P. 463-469
- DOI: 10.1016/S1044-0305(01)00219-7
- Xu Q.B., Hashimoto M., Dang T.T., Hoare T., Kohane D.S., Whitesides G.M., Langer R., Anderson D.G. Preparation of monodisperse biodegradable polymer microparticles using a microfluidic flow-focusing device for controlled drug delivery//Small. 2009. Vol. 5, no. 13. P. 1575-1581
- DOI: 10.1002/smll.200801855
- Nabavi S.A., Vladisavljević G.T., Gu S., Ekanem E.E. Double emulsion production in glass capillary microfluidic device: Parametric investigation of droplet generation behaviour//Chemical Engineering Science. 2015. Vol. 130, no. 7. P. 183-196
- DOI: 10.1016/j.ces.2015.03.004
- Luther S.K., Braeuer A. High-pressure microfluidics for the investigation into multi-phase systems using the supercritical fluid extraction of emulsions (SFEE)//The Journal of Supercritical Fluids. 2012. Vol. 65. P. 78-86
- DOI: 10.1016/j.supflu.2012.02.029
- Wang W., Zhang M.-J., Chu L.-Y. Functional polymeric microparticles engineered from controllable microfluidic emulsions//Accounts of chemical research. 2014. Vol. 47, no. 2. P. 373-384
- DOI: 10.1021/ar4001263
- Shah R.K., Shum H.C., Rowata A.C., Lee D., Agresti J.J., Utada A.S., Chu L.-Y., Kim J.-W., Fernandez-Nieves A., Martinez C.J., Weitz D.A. Designer emulsions using microfluidics//Materialstoday. 2008. Vol. 11, no. 4. P. 18-27
- DOI: 10.1016/S1369-7021(08)70053-1
