Микрофлюидные синтезы микро- и наноструктур для биомедицины

Использование микрофлюидных технологий в биомедицинских приложениях и синтезах наноматериалов обусловлено уникальными физическими явлениями, которые возникают в микромасштабе (в ограниченных объемах порядка микро- и нанолитров) и недостижимы при использовании традиционных подходов.

С точки зрения биомедицины, микрофлюидные технологии часто реализуются в формате «лаборатория-на-чипе» (Lab-on-Chip). Эта концепция позволяется минимизировать исследуемый образец, что важно для работы с редкими биологическими образцами, а также обеспечить высокую скорость анализа благодаря повышению скорости диффузии и уменьшению расстояний, что обеспечивает связывание антигенов/антител за минуты. Интеграция таких устройств в концепцию мобильных и портативных модулей позволяет проводить диагностику по месту оказания медицинской помощи (глюкометры, тесты на вирусы). А использование малых объемов позволяет концентрировать исследуемые аналиты непосредственно в области анализа, повышая чувствительность сенсоров.

С точки зрения синтеза наноматериалов, микрофлюидные технологии позволяют решить основные проблемы традиционных методов синтеза, которые заключаются в плохой воспроизводимости, отсутствии возможности тонкого контроля кинетики реакции и долгом времени синтеза. Микрофлюидный подход обеспечивает контроль размера и монодисперность получаемых частиц за счет контролируемой кинетики реакции, реализацию сложной архитектуры частиц при использовании концепции «layer-by-layer» и масштабируемость, которая подразумевает использование большой партии одинаковых микрофлюидных устройств вместо увеличения размера реактора.

Основной фокус нашей научной группы направлен на решение прикладных задач в области биомедицины и синтеза наноматериалов для применения в терапии и диагностике с использованием микрофлюидных технологий.