Теоретическое и экспериментальные исследования течения жидкостей в микрофлюидных устройствах


Букатин А. С., Мухин М. С., Мухин И. С. Теоретическое и экспериментальные исследования течения жидкостей в микрофлюидных устройствах. – СПб.: Издательско-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2021. — 60 с. В настоящее время активно развивается направление разработки и создания портативных устройств экспресс-анализа биологических проб для биомедицинской диагностики и экологического мониторинга. Во многих из них используются разнообразные микрофлюидные устройства и технологии, обеспечивающие возможность уникальных исследований, в том числе на уровне единичных клеток и молекул. Разработка и создание микрофлюидных устройств является достаточно сложной задачей, требующей фундаментальных знаний физики, гидродинамики, материаловедения, физикохимии поверхности, микро- и нанотехнологий и полупроводниковой техники. В теоретических разделах настоящего учебного пособия рассматриваются основные уравнения гидродинамики, обсуждаются условия их применения для численного и приближенного расчета характеристик ламинарного течения жидкости, конвекции и диффузии в микроканалах при анализе транспортных явлений в микрофлюидных устройствах. В начале технологического раздела приведено описание технологии «мягкой» литографии. Отдельная глава посвящена применению нанотехнологий, позволяющих формировать функциональные наноразмерные структуры в микрофлюидных устройствах с целью манипуляций и анализа отдельных клеток или биомолекул. В пособии рассматриваются современные подходы к численному моделированию процессов транспорта жидкостей в каналах микрофлюидных устройств, а также продемонстрированы методы применения теоретических знаний для решения практических задач в рамках выполнения лабораторных работ. Важной особенностью представленных лабораторных работ является описание способов и подходов к изготовлению микрофлюидных устройств методами «мягкой» литографии и проведению экспериментальных исследований в них.

Представленное пособие является методическим материалом, предназначенным для бакалавров старших курсов и магистров, проходящих обучение по таким направлениям и профилям, как: «Физика и нанобиотехнологии» (направление 03.03.01 «Прикладная физика и математика»), «Нанобиотехнологии» (направление 03.04.02 «Физика»), «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (направление 04.05.01 «Фундаментальная и прикладная химия») и др.


Р е ц е н з е н т ы:

М. В. Дубина, академик, и. о. директора ФГУП «Гос.НИИ ОЧБ» ФМБА России

А. А. Евстрапов, д-р техн. наук, и.о. директора ФГБУН Институт аналитического приборостроения РАН © Букатин А. С., Мухин М. С., Мухин И. С., 2021 © Издательско-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2021

ISBN 978-5-91155-127-8

22 просмотра0 комментариев

Недавние посты

Смотреть все