Письма в журнал технической физики
Авторам
Вышедшие номера
- 2026
- 2025
- 2024
- 2023
- 2022
- 2021
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 2013
- 2012
- 2011
- 2010
- 2009
- 2008
- 2007
- 2006
- 2005
- 2004
- 2003
- 2002
- 2001
- 2000
- 1999
- 1998
- 1997
- 1996
- 1995
- 1994
- 1993
- 1992
- 1991
- 1990
- 1989
- 1988
Микрофлюидная система "орган-на-чипе": математическая модель и метод экспериментальной оценки проницаемости мембран
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Программа стратегического академического лидерства «Приоритет-2030»
Саметов С.П.
1, Тухватуллин Р.И.1,2, Гизатуллин Р.Ф.
1,2, Ахатов И.Ш.
3
1Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, Россия 
2Институт механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия
3Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева --- КАИ, Казань, Россия
2Институт механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия
3Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева --- КАИ, Казань, Россия
Email: spsametov@bashgmu.ru, ritukhvatullin@bashgmu.ru, rfgizatullin@bashgmu.ru, iskander.akhatov@gmail.com
Поступила в редакцию: 5 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 8 июля 2026 г.
Принята к печати: 23 октября 2026 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2026 г.
Представлен экспериментально-аналитический подход для оценки проницаемости микропористых мембран в " органах-на-чипе". Построена математическая модель течения жидкости. Получено компактное уравнение, которое позволяет верифицировать качество мембран и прогнозировать поведение системы без длительного подбора параметров. Экспериментально установлена проницаемость тестовых мембран (4.43± 0.31)· 10-3 μm2 в диапазоне приложенных перепадов давления 0.6-5.6 kPa. Зафиксировано снижение проницаемости при низких давлениях из-за блокировки пор. Разработанный подход может служить научной основой для создания воспроизводимых моделей биологического барьера при скрининге нефротоксичности и проведении доклинических испытаний. Ключевые слова: " орган-на-чипе", проницаемость мембраны, микрофлюидика, математическое моделирование.
- S.N. Bhatia, D.E. Ingber, Nat. Biotechnol., 32 (8), 760 (2014). DOI: 10.1038/nbt.2989
- K.J. Jang, A.P. Mehr, G.A. Hamilton, L.A. McPartlin, S. Chung, K.Y. Suh, D.E. Ingber, Integr. Biol., 5 (9), 1119 (2013). DOI: 10.1039/c3ib40049b
- R. Prantil-Baun, R. Novak, D. Das, M.R. Somayaji, A. Przekwas, D.E. Ingber, Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 58, 37 (2018). DOI: 10.1146/annurev-pharmtox-010716-104748
- D. Huh, B.D. Matthews, A. Mammoto, M. Montoya-Zavala, H.Y. Hsin, D.E. Ingber, Science, 328 (5986), 1662 (2010). DOI: 10.1126/science.1188302
- R. Novak, M. Didier, E. Calamari, C.F. Ng, Y. Choe, S.L. Clauson, B.A. Nestor, J. Puerta, R. Fleming, S.J. Firoozinezhad, D.E. Ingber, J. Vis. Exp., 140, e58151 (2018). DOI: 10.3791/58151
- A. Mehta, A.L. Zydney, J. Membr. Sci., 249 (1-2), 245 (2005). DOI: 10.1016/j.memsci.2004.09.040
- Y. Xia, G.M. Whitesides, Angew. Chem. Int. Ed., 37 (5), 550 (1998). DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(19980316)37:5%3C550::AID-ANIE550%3E3.0.CO;2-G
- S.H. Tan, N.T. Nguyen, Y.C. Chua, T.G. Kang, Biomicrofluidics, 4 (3), 032204 (2010). DOI: 10.1063/1.3466882
- Л.Г. Лойцянский, Механика жидкости и газа (Гостехиздат, М., 1950), с. 495
- C. Scholz, F. Wirner, C. Bechinger, Exp. Fluids, 53, 1407 (2012). DOI: 10.1007/s00348-012-1362-9
- S. Pradhan, I. Shaik, R. Lagraauw, P. Bikkina, MethodsX, 6, 704 (2019). DOI: 10.1016/j.mex.2019.03.025
- T.C. Merkel, V.I. Bondar, K. Nagai, B.D. Freeman, I. Pinnau, J. Polym. Sci. B, 38 (3), 415 (2000). DOI: 10.1002/(SICI)1099-0488(20000201)38:3<415::AID-POLB8>3.0.CO;2-Z
- C. Lochovsky, S. Yasotharan, A. Gunther, Lab Chip, 12 (3), 595 (2012). DOI: 10.1039/c1lc20817a
