Синтез стабильной эмульсии углеродных квантовых точек микрофлюидным методом

Обложка
  • Авторы: Джураева Е.Н.1,2, Королев Д.В.1,3,4
  • Учреждения:
    1. ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    3. ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    4. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет „ЛЭТИ“ имени В. И. Ульянова (Ленина)»
  • Выпуск: Том 15, № 5 (2025)
  • Страницы: 368-374
  • Раздел: Аналитические методы и приборы
  • URL: https://journals.eco-vector.com/2227-572X/article/view/695465
  • DOI: https://doi.org/10.22184/2227-572X.2025.15.5.368.374
  • ID: 695465

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Описаны свойства, особенности и области применения углеродных квантовых точек. Благодаря широкому диапазону излучения и простоте использования квантовые точки перспективны в качестве меток для визуализации результатов в тест-системах. Обоснован выбор микрофлюидной технологии для использования в тест-системах, обсуждаются ее преимущества по сравнению с классическими методами. Подробно описан алгоритм изготовления микрофлюидного устройства (МФУ) из полидиметилсилоксана методом «мягкой литографии». Представлена топология и общая схема эксперимента. Реализован синтез стабильной эмульсии углеродных квантовых точек. Выбраны оптимальные параметры синтеза: скорость и давление. Полученные эмульсии проанализированы, сделаны выводы о возможности их применения в тест-системах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Елена Николаевна Джураева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: dimon@cardioprotect.spb.ru

младший научный сотрудник, Область научных интересов: медицинская химия, химия твердого тела

Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2; 197022, Санкт-Петербург ул. Льва Толстого, д. 6–8

Дмитрий Владимирович Королев

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет „ЛЭТИ“ имени В. И. Ульянова (Ленина)»

Автор, ответственный за переписку.
Email: dimon@cardioprotect.spb.ru
ORCID iD: 0000-0003-2848-3035

доктор химических наук, заведующий НИЛ нанотехнологий, младший научный сотрудник, Область научных интересов: медицинская химия, химия твердого тела

Россия, 197341, Санкт-Петербург, ул.·Аккуратова,·д. 2; 197022, Санкт-Петербург ул. Льва Толстого, д. 6–8; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Cui J., Panfil Y. E., Koley S. et al. Colloidal quantum dot molecules manifesting quantum coupling at room temperature. Nat. Commun. 2019;10:5401. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13349-1.
  2. Yashin K. D., Osipovich V. S., Pitsuk S. E. Structure of the nanocrystals of cadmium selenit received by the method of colloid chemistry for the use in medical diagnostics. Rep BGUIR. 2007;5:74–79.
  3. Мусихин С. Ф., Александрова О. А., Лучинин В. В., Максимов А. И., Мошников В. А. Полупроводниковые коллоидные наночастицы в биологии и медицине. Биотехносфера. 2012;5–6:23–24. Musikhin S. F., Aleksandrova O. A., Luchinin V. V., Maksimov A. I., Moshnikov V. A. Semiconductor colloidal nanoparticles in biology and medicine. Biotekhnosfera=Biotechnosphere. 2012;5–6:23–24 (In Russ).
  4. Pleskova S., Mikheeva E., Gornostaeva E. Using of Quantum Dots in Biology and Medicine. Cellular and Molecular Toxicology of Nanoparticles. 2018;8:2532–2543.
  5. Du Y., Guo S. Chemically doped fluorescent carbon and graphene quantum dots for bioimaging, sensor, catalytic and photoelectronic applications. Nanoscale. 2016;3:323–334.
  6. Zhu S. The photoluminescence mechanism in carbon dots (graphene quantum dots, carbon nanodots, and polymer dots): current state and future perspective. Nano Research. Tsinghua University Press. 2015;8:355–381.
  7. Meixiu L., Tao C., Gooding Justin J. A Review of Carbon and Graphene Quantum Dots for Sensing. ACS Sensors. 2019;4:1732–1748.
  8. Lim S., Shen W., Gao Z. Q. Carbon quantum dots and their applications. Chem. Soc. Rev. 2015;44:362–381.
  9. Alam S. M., Arundithi A., Lin H. Revealing the tunable photoluminescence properties of graphene quantum dots. Journal of Materials Chemistry. 2014;34:6954–6960.
  10. Hsiung S., Cheng-Tso C. Micro-droplet formation utilizing microfluidic flow focusing and controllable moving-wall chopping techniques. Journal of Micromechanics and Microengineering. 2006;16(11):2403–2410.
  11. Кухтевич И. В., Посмитная Я. С., Белоусов К. И., Букатин А. Е. Принципы, технологии и устройства «капельной» микрофлюидики. Ч. 1 (Обзор). Научное Приборостроение. 2015;25:65–85. Kukhtevich I. V., Posmitnaya Ya.S., Belousov K. I., Bukatin A. E. Principles, technologies and devices of “droplet” microfluidics. Part 1 (Review). Nauchnoye Priborostroyeniye=Scientific Instrument Engineering. 2015;25:65–85 (In Russ.).
  12. Reyes D. R., Iossifidis D., Auroux P. A. Micro Total Analysis Systems. 1. Introduction, Theory, and Technology. Anal. Chem. 2002;74:2623–2636.
  13. Janasek D., Franzke J., Manz A. Scaling and the Design of Miniaturized Chemical Analysis Systems. Nature. 2006; 442:374–380.
  14. Squires T. M., Quake S. R. Microfluidics-Fluid Physics at the Nanoliter. Scale. Rev. Mod. Phys. 2005;77:977–1026.
  15. Marre S., Jensen K. F. Synthesis of Micro and Nanostructures in Microfluidic Systems. Chem. Soc. Rev. 2010;39:1183–1202.
  16. Ren K., Zhou J., Wu H. Materials for Microfluidic Chip Fabrication. Accounts of Chemical Research. 2012;46:1–11.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структура экспресс-теста

Скачать (732KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Общая схема изготовления микрофлюидного устройства методом «мягкой литографии»

Скачать (637KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Мастер-форма для изготовления МФУ методом «мягкой литографии»

Скачать (652KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Готовое микрофлюидное устройство

Скачать (634KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Топология, использованная в работе

Скачать (328KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Слипание капель в уширении канала

Скачать (556KB)
Метаданные

© Джураева Е.Н., Королев Д.В., 2025