Разработана аналитическая модель сенсора потока теплового типа. Результаты применения модели использованы для разработки микросенсора потока теплового типа с оптимальными функциональными характеристиками. Описана технология изготовления микросенсора. Изготовлен опытный образец микросенсора, пригодный для использования в датчике массового расхода воздуха. Представлены основные характеристики микросенсора.

Бесплатно

Микрофлюидная жидкостная система экстракции с химически индуцированным образованием трех фаз в потоке

Сляднев М.Н., Казаков В.А., Макаров Е.Д., Ганеев А.А., Москвин Л. Н.

Статья

Предложена оригинальная система двух гомогенных растворов, представляющих собой смеси гептан-хлористый метилен-ацетонитрил и вода-ацетонитрил, при смешивании которых происходит образование трех сосуществующих фаз. Первая органическая фаза содержит преимущественно гептан, вторая (акцепторная) органическая фаза включает ацетонитрил, хлористый метилен и небольшое количество гептана, третья фаза состоит преимущественно из воды. При введении двух исходных фаз в микроканал чипа размерами 200 мкм (Ш) × 100 мкм (Г) показана возможность образования трехфазного потока со стабильной поверхностью раздела между всеми фазами. Проведено изучение процесса массообмена в образующейся трехфазной системе на примере распределения родамина 6G, включенного в состав начального водно-ацетонитрильного раствора, при введении в систему хлорида калия и без него. Для равновесных условий распределения родамина между фазами при смешивании начальных растворов в стеклянном цилиндре измерены аналитические характеристики процесса массообмена (коэффициенты концентрирования и распределения) при различных объемных соотношениях начальных растворов. Для динамических условий проведения экстракции родамина в микроканале чипа показана возможность протекания массообмена до равновесного состояния за время около 1 секунды с момента начала контакта начальных фаз. Малое время установления равновесия в микроканале чипа обусловлено диффузией вещества на малые расстояния в поперечном сечении микроканала, большим отношением площади межфазной границы к объему фаз, а также механизмом протекания массообмена в условиях выделения большей части ацетонитрила из исходного водно-органического раствора в отдельную фазу с одновременным переходом в нее молекул красителя.

Бесплатно

Микрофлюидная система для сорбционного концентрирования и разделения

Моросанова Е.И., Зимин В.Н., Амеличев В.В., Годовицын И.В., Логинова К.А., Борзенко А.Г., Золотов Ю.А.

Статья

В статье обсуждаются возможности реализации стадии сорбционного концентрирования и разделения в микрофлюидных устройствах. Рассматриваются и анализируются способы получения сорбентов c заданными свойствами и перспективы адаптации имеющейся методологической базы применительно к микрофлюидным аналитическим устройствам.

Бесплатно

Микрофлюидное устройство с y-образной топологией для исследования миграции клеток в градиенте концентрации хемоаттрактантов

Белоусов Кирилл Ильич, Букатин А.С., Чубинский-надеждин В.И., Васильева В.Ю., Негуляев Ю.А., Евстрапов А.А., Кухтевич И.В.

Статья научная

Обсуждаются результаты разработки микрофлюидного устройства для исследования миграции клеток под действием хемоаттрактантов. Проведены численные расчеты распределения концентрации хемоаттрактанта в различных конструкциях микрофлюидного чипа, а также оценена сила взаимодействия клеток с потоком жидкости. На основе результатов моделирования разработана конструкция микрофлюидного чипа. Изготовление микрофлюидных устройств для экспериментальных исследований осуществлялось методом "мягкой" литографии в полидиметилсилоксане. Приведены результаты исследований, выполненные на примере клеток СНО и HepG2, подтверждающие работоспособность чипа и адекватность предлагаемого подхода.

Бесплатно

Микрофлюидное устройство с оптическим сенсорным элементом на основе натриевоборосиликатного пористого стекла для иммунного анализа

Есикова Надежда Александровна, Евстрапов А.А., Антропова Т.В.

Статья научная

В статье представлены результаты исследований по постановке конкурентного иммунного анализа на пористом стекле SBS-МАП (средний размер пор 490 нм, пористость 50 %) и в микрофлюидном устройстве с интегрированным сенсорным элементом. Продемонстрирована возможность обнаружения инсулина в диапазоне концентраций (2.9∙10 -7÷2.3∙10 -6) М в 600 мкл пробы на сенсорном элементе и в 40 мкл пробы в микрофлюидном устройстве с интегрированным сенсорным элементом.

Бесплатно

Микрофлюидные аналитические системы (часть 1)

Беленький Б.Г., Комяк Н.И., Курочкин В.Е., Евстрапов А.А., Суханов В.Л.

Статья научная

Проведен анализ литературных источников по микрофлюидным аналитическим системам - МФАС. Отмечены главные достоинства МФАС, определяющие высокий аналитический потенциал приборов. Рассмотрены физические принципы функционирования МФАС. Приведены основные формулы, позволяющие определить характеристики МФАС: эффективность, геометрическую дисперсию, качество электрофореза. Рассмотрены экстраколоночные эффекты. Обсуждены процессы микрофлюидики, в том числе безнасосной микрофлюидики. Изучены варианты конструкций микрофлюидных чипов и технологии их получения. Рассмотрены миниатюрные системы полного анализа. Определены приоритетные направления развития МФАС. Выявлены наиболее актуальные системы, создание которых является приоритетной задачей развития аналитического приборостроения в России.

Бесплатно

Микрофлюидные аналитические системы (часть 2)

Беленький Б.Г., Комяк Н.И., Курочкин В.Е., Евстрапов А.А., Суханов В.Л.

Статья

Бесплатно

Микрофлюидные системы как основа аналитических приборов нового типа

Золотов Ю.А.

Статья

23 марта 2007 г. в ИАнП РАН прошел 12-й семинар "Микрочиповые технологии в аналитической химии". По программе семинара были сделаны следующие доклады. 1. (Био)сенсоры и системы наноэлектродов. Карякин А.А. (химический факультет МГУ, Москва). 2. Анализ ДНК в микрофлюидном чипе методом полимеразно-цепной реакции в режиме реального времени. Лаврова М.В., Еркин М.А., Новолоцкий Д.В., Сляднев М.Н. (СПбГУ, фирма "Люмекс", С.-Петербург). 3. Информационные сигналы при электрофорезе на микрочипе: статистические модели и методы обработки. Буляница А.Л. (ИАнП РАН, С.-Петербург). 4. Электрокинетические потоки в микрофлюидных устройствах. Тупик А.Н. (СПбТУ ИТМО, ИАнП РАН, С.-Петербург). В работе семинара участвовали научные сотрудники и специалисты МГУ им. М.В. Ломоносова, СПбГУ, Института химии силикатов РАН, ФТИ РАН, ФГУП "НИИ электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова", фирмы "Люмекс" и ИАнП РАН. Материалы докладов и сообщений семинара, переработанные авторами в статьи, а также оригинальные статьи по тематике семинара составили этот раздел.

Бесплатно

Микрофлюидные устройства для исследований клеток (обзор)

Кухтевич Игорь Владимирович, Евстрапов А.А., Букатин А.С.

Статья научная

В обзоре рассмотрено современное состояние исследований и разработок по созданию микрофлюидных устройств для изучения клеток. Предложены способы классификации микрофлюидных устройств по функциональному назначению, по области решаемых задач, по способам детектирования объекта исследования.

Бесплатно

Микрофлюидные устройства с точки зрения технологии полимерных композитов

Поздняков А.О., Евстрапов А.А., Лишевич И.В.

Статья

Применение композитных материалов при изготовлении микрофлюидных устройств позволяет получить функциональные элементы (каналы, реакторы, мембраны, фильтры и т. п.), обладающие заданными свойствами. В работе обсуждается вариант внедрения в полимерные материалы наноразмерных наполнителей как способ создания композитов, наиболее подходящих для получения микроструктур методом лазерной абляции.

Бесплатно

Микрофлюидные чипы из полиметилметакрилата: метод лазерной абляции и термического связывания

Евстрапов А.А., Лукашенко Т.А., Горный С.Г., Юдин К.В.

Статья

Метод лазерной абляции (ЛА) полимеров в сочетании с методом термической герметизации микроструктур рассмотрен как способ, позволяющий оперативно получать микрофлюидные устройства (в том числе - микрофлюидные чипы) для аналитических приборов. Обсуждены особенности метода ЛА. Описаны модели, используемые для оценки получаемых структур - каналов. Приведены экспериментальные результаты, полученные при формировании микроразмерных структур в пластинах и пленках из полиметилметакрилата (ПММА). Показано, что геометрические характеристики и размеры получаемых структур зависят от параметров светового излучения, характеристик установки и свойств полимерного материала. При целевом выборе и контроле этих параметров можно формировать воспроизводимые микроструктуры в ПММА-образцах.

Бесплатно

Микрофлюидные чипы из стеклянных материалов

Евстрапов Анатолий Александрович, Лукашенко Т.А., Рудницкая Г.Е., Буляница А.Л., Курочкин В.Е., Гусев В.С., Иванов О.Г., Беркутова И.Ф., Савицкая А.А.

Статья обзорная

Микрофлюидные чипы являются основой современных аналитических приборов для научных исследований и медицинской диагностики. В статье рассмотрены этапы создания микрофлюидных чипов из стеклянных материалов методами фотолитографии и жидкостного травления с последующей термической герметизацией структур. Исследуется влияние процессов и стадий изготовления на характеристики и свойства получаемых чипов. Обсуждаемые технологии использованы при изготовлении небольших серий микрофлюидных чипов различного назначения.

Бесплатно

Микрофлюидные чипы с интегрированными наноразмерными структурами для фиксации биологических объектов

Кухтевич Игорь Владимирович, Букатин А.С., Мухин И.С., Евстрапов А.А.

Статья научная

Разработаны и исследованы конструкции гидродинамических ловушек для фиксации частиц в микрофлюидном чипе с сетью параллельных наноразмерных каналов и U-образная ловушка с наноразмерными каналами. Проведено моделирование процесса массопереноса жидкости в ловушке. Методом сфокусированного ионного пучка изготовлены наноразмерные структуры для ловушек. Получены прототипы микрофлюидных чипов с ловушками для микроскопии высокого разрешения. Проведены экспериментальные исследования по изучению движения потоков жидкости и частиц в каналах микрочипов.

Бесплатно

Микрочиповая мультиреакторная система для биохимического анализа

Сляднев М.Н., Казаков В.А., Лаврова М.В., Ганеев А.А., Москвин Л.Н.

Статья

Статья посвящена разработке и оптимизации мультиреакторной микрочиповой системы для биохимического анализа с управлением температурными режимами с помощью Пельтье-элементов и с флуоресцентным детектором на основе ПЗС-матрицы и светодиода. Приведены результаты оптимизации топологии ячеек ввода проб микрочипа и оптимизированные условия модификации поверхности микрочипа для одновременного ввода нескольких проб, причем при объеме каждого микрореактора 250 нл для проведения реакций требуется всего 3-5 мкл смеси. Также получены характеристики режимов работы системы термоциклирования и поддержания температуры в микрореакторах. Подобраны условия пассивации поверхности микрореакторов для предотвращения ингибирования биохимических реакций. Продемонстрированы возможности созданной системы на примере проведения ПЦР в режиме реального времени в микрореакторах чипа и показано, что при начальном содержании целевой ДНК в пробе ~10^4 копий для получения положительной идентификации требуется всего 14 мин. Показано, что созданная система позволяет регистрировать кинетику биохимической реакции взаимодействия катехоламинов с красителем NBD-F, и приведены результаты изучения реакции дериватизации катехоламинов с образованием флуоресцирующих продуктов в микрореакторах чипа в зависимости от рН реакционной смеси и температуры.

Бесплатно

Микрочиповые технологии в биологических исследованиях. Экспресс-анализ ДНК: сепарационные матрицы для разделения ДНК

Евстрапов А.А., Рудницкая Г.Е., Петухова Н.А.

Статья

Изучение литературных данных показывает, что одним из перспективных методов анализа ДНК является метод капиллярного электрофореза на микрочипе. Многие компании и фирмы уделяют внимание разработке микрочиповых технологий и приборов для экспресс-анализа биологических веществ. При создании микрочиповых устройств и систем прослеживаются тенденции получения многоканальных приборов, интеграции в микрочипы вспомогательных элементов, встраивания микрочиповых устройств в аналитические приборы (микроскопы высокого разрешения, масс-спектрометры и т. д.). Одной из проблем при разработке методик анализа ДНК на микрочипе является выбор и синтез сепарационной матрицы, позволяющей получить эффективное разделение фрагментов. Приведены результаты исследований по синтезу полидиметилакриламида с заданными свойствами. Обсуждены данные, полученные при электрофоретическом разделении смеси маркеров молекулярного веса ДНК на стеклянном микрочипе с разными характеристиками сепарационной среды

Бесплатно

Микрочиповые устройства для полимеразной цепной реакции. Ч.1. Основные принципы ПЦР; конструкция и материалы микрочипов (обзор)

Рудницкая Г.Е., Евстрапов А.А.

Статья обзорная

Рассмотрены основные принципы полимеразной цепной реакции (ПЦР). Обсуждены особенности гомогенных методов ПЦР в реальном времени. Изложены вопросы формирования аналитического сигнала в ходе реакции. Обсуждены преимущества и недостатки реализации ПЦР на микрочипе. Рассмотрены устройства для ПЦР со стационарными и проточными реакционными камерами. Проведен общий анализ материалов, применяемых в конструкциях микрочипов для ПЦР. Рассмотрены основные проблемы, возникающие при использовании наиболее распространенных материалов.

Бесплатно

Минимаксный подход для построения класса моделей надежности программного обеспечения на основе комбинации обобщенного байесовского вывода и элементов теории обучения

Уткин Лев Владимирович, Фомин В.В.

Статья научная

В работе предлагается новый подход к построению моделей надежности программного обеспечения, использующий комбинацию обобщенного байесовского вывода и элементов теории обучения. Для построения моделей рассматривается множество распределений вероятностей, отражающее недостаток имеющихся статистических данных, и на этом множестве осуществляется поиск максимума функционала риска. Параметры модели вычисляются минимизацией полученного функционала. Этот подход является достаточно общим и позволяет создавать различные модели надежности.

Бесплатно

Многодетекторная структура времяпролетной спектрометрии быстрых нейтронов

Деменков Василий Георгиевич, Журавлев Б.В., Деменков П.В., Лычагин А.А.

Статья научная

Представлен вариант многодетекторного анализа, используемый при времяпролетной спектрометрии быстрых нейтронов. Его своеобразие состоит в единовременном использовании двух сигналов. Один связан с временнóй отметкой, а другой идентифицируется с видом излучения. Обсуждаются проблемы организации таких измерений. Рассмотрена специфика структуры электронных средств, применяемых в получении нейтронных данных, реализуемых во всем многообразии направлений ядерной физики.

Бесплатно

Многоканальное устройство тестирования вторичных химических источников тока и электрохимических ячеек

Мочалов С.Э., Антипин А.В., Колосницын В.С.

Статья научная

Описано 16-канальное устройство, предназначенное для измерения зарядно-разрядных характеристик вторичных химических источников тока и электрохимических ячеек в гальваностатическом и потенциостатическом режимах для двух- и трехэлектродной схем включения по независимым для каждого канала программам. В устройстве реализованы два рабочих диапазона тока: ±5 и ±100 мА при максимальном напряжении поляризации ±10 В. Точность регулирования составляет 0.1 %. Предложенное программно-аппаратное решение позволяет управлять прибором и получать результаты измерений удаленно по Ethernet.

Бесплатно

Многокомпонентный количественный ПЦР-анализ

Белов Юрий Васильевич, Петров А.И., Курочкин В.Е.

Статья научная

Предложены способы построения моделей сигналов многокомпонентного ПЦР-анализа и автоматического восстановления однокомпонентных сигналов на основе сигмоидальной функции. Показано, что при определении пороговых циклов можно добиться полной компенсации помех от соседних спектральных каналов.

Бесплатно

1
...
25
26
27
28
29
30
31
...
В конец

Журнал