Optimization of Gas Permeability in PDMS Microfluidic Chips for Organ-on-Chip Modeling

I. A. Khaustov; Yu. A. Safronova; O. E. Chebotareva; Brianton J. A.; E. N. Knyazev

doi:10.1134/S0003683825700577

Публикации

?

Optimization of Gas Permeability in PDMS Microfluidic Chips for Organ-on-Chip Modeling

Applied Biochemistry and Microbiology. 2025. Vol. 61. No. 9. P. 1753–1759.

I. A. Khaustov, Yu. A. Safronova, O. E. Chebotareva, Brianton J. A., E. N. Knyazev

Polydimethylsiloxane (PDMS) remains one of the most popular materials for microfluidic chips, but its high gas permeability can lead to the formation of gas bubbles in microchannels, which hampers the reproducibility of experiments in organ-on-a-chip systems. The dependence of the gas permeability of PDMS on the ratio of base to hardener (2.5 : 1, 5 : 1, and 10 : 1) and polymerization temperature (25, 75, and 125°C) was investigated. According to the results obtained, the 5 : 1 ratio at 125°C provides an optimal combination of low gas permeability, fast polymerization, and economical consumption of components. Cytotoxicity testing on BeWo b30 and EA.hy926 cell lines, representing the trophoblast and endothelium in a placenta-on-a-chip model, demonstrated the absence of cytotoxic effects using different ratios of PDMS components, which confirms its safety for cellular experiments.

Научное направление: Биология Медицинские биотехнологии

Язык: английский

Полный текст

DOI

Текст на другом сайте

Ключевые слова: microfluidics microfluidic chip микрофлюидный чип gas permeability газопроницаемость микрофлюидика плацента-на-чипе placenta-on-a-chip organ-on-a-chip орган-на-чипе PDMS ПДМС

Peptide language pragmatic analysis and two-stage hierarchical learning framework for therapeutic peptide prediction

Шайтан А. К., Ke Y., Shutao C. и др., BMC Biology 2026 No. 24 Article 181

Добавлено: 18 сентября 2026 г.

A functional systems view on neural tracking of natural speech

Anton Rogachev, Сысоева О. В., Frontiers in Systems Neuroscience 2025 Vol. 19 Article 1658243

Добавлено: 17 сентября 2026 г.

Neural tracking of natural speech in children in relation to their receptive speech abilities

Rogachev A.O., Sysoeva O. V., Cognitive Systems Research 2024 Vol. 86 Article 101236

Добавлено: 17 сентября 2026 г.

Vague stimulating ideas, images and metaphors in scientific thinking: researchers' work with horizons of unclear knowledge

Поддьяков А. Н., / Series Social Science Research Network "Social Science Research Network". 2026. No. 7437658.

Добавлено: 15 сентября 2026 г.

Разработка методик на основе айтрекинга для диагностики когнитивных функций у детей

Ребрейкина А. Б., Левкович К. М., Современная зарубежная психология 2024 Т. 13 № 2 С. 33–43

Создание методик диагностики на основе анализа движений глаз является особенно актуальным для оценки когнитивных функций у детей, которые не могут дать речевой или моторный ответ в силу своего возраста или из-за нарушений развития. Для таких детей использование объективных методов оценки когнитивных функций на основе айтрекинга может стать полезным диагностическим инструментом, дополняющим традиционные поведенческие опросники и ...

Добавлено: 8 сентября 2026 г.

Развитие когнитивных функций детей с помощью методик, использующих видеоокулографию

Ребрейкина А. Б., Левкович К. М., Современная зарубежная психология 2023 Т. 12 № 4 С. 51–61

Активное развитие метода видеоокулографии, т. е. регистрации движений глаз, создает возможности для создания новых подходов для развития когнитивных функций и обучения. Методики, основанные на видеоокулографии, могут быть полезны не только для детей с серьезными нарушениями моторных функций, но и детей с нарушениями развития когнитивных функций, прежде всего внимания, так как контроль движений глаз тесно связан ...

Добавлено: 8 сентября 2026 г.

Вегетативные и поведенческие показатели при увеличении когнитивной нагрузки у здоровых добровольцев

Портнова Г. В., Левкович К. М., Васильева Л. Н. и др., Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова 2022 Т. 72 № 4 С. 504–519

Когнитивная и эмоциональная нагрузка в ходе увеличения сложности задач приводит к активации различных звеньев вегетативной нервной системы и может сопровождаться как увеличением эффективности решения задач, так и способствовать дестабилизации эмоционального состояния и уменьшению продуктивности. Увеличение когнитивной нагрузки при условии высокой мотивации испытуемых является стрессовым фактором и выражается в различной реакции симпатического и парасимпатического звеньев в ...

Добавлено: 8 сентября 2026 г.

DSCA-HLAII: A dual-stream cross-attention model for predicting peptide–HLA class II interaction and presentation

Шайтан А. К., Ke Y., Hongjun Y. и др., PLoS Computational Biology 2026 Article e1013836

Добавлено: 7 сентября 2026 г.

Salivary Antioxidant Capacity and Magnesium in Generalized Anxiety Disorder

Proskurnina E., Liaukovich K., Bychkovskaya L. и др., Metabolites 2023 Vol. 13 No. 1 P. 73

Добавлено: 7 сентября 2026 г.

Liaukovich K., Sazhin S., Bobrov P. и др., International Journal of Molecular Sciences 2022 Vol. 23 No. 19 P. 11785

Добавлено: 7 сентября 2026 г.

Implicit auditory perception of local and global irregularities in passive listening condition

Liaukovich K., Ukraintseva Y., Martynova O., Neuropsychologia 2022 Vol. 165 P. 108129

Добавлено: 7 сентября 2026 г.

Pupillometry and autonomic nervous system responses to cognitive load and false feedback: an unsupervised machine learning approach

Alshanskaia E., Portnova G., Liaukovich K. и др., Frontiers in Neuroscience 2024 Vol. 18

Добавлено: 7 сентября 2026 г.

Characteristics of the Frequency-Following Response to Changes in the Acoustic Parameters of a Speech Signal (Isolated Syllable)

Oknina L. B., Podlepich V. V., Зибер И. А. и др., Human Physiology 2026 Vol. 52 No. 3 P. 295–301

Добавлено: 6 сентября 2026 г.

Что такое Свобода? Свобода воли, свободы личности, конституционная модель и законодательное регулирование

Момджян К. Х., Кржевов В. С., Поддьяков А. Н. и др., М.: Новые печатные технологии, 2025.

При всей кажущейся ясности и недвусмысленности понятия «свобода» дать ему исчерпывающую научную дефиницию весьма затруднительно. У каждой отрасли знания свой подход к трактовке этого многоаспектного понятия. В ходе обсуждения, материалы которого вошли в настоящий сборник, свобода рассматривается с позиций философии, социологии, юриспруденции, психологии, нейрофизиологии и т.д. Участники дискуссии рассуждают о границах свободы воли и субъектности человека, о соотношении свободы и ...

Добавлено: 6 сентября 2026 г.

Liaukovich K., Panfilova E., Khayrullina G. и др., International Journal of Psychophysiology 2025 Vol. 207 P. 112475

Добавлено: 5 сентября 2026 г.

The acoustic features of sincere joyful, sad, and fearful human non-verbal vocalizations and its effect on the emotional valence of cat’s meowing

Portnova G., Liaukovich K., Sharaev M., Cognitive Neurodynamics 2025 Vol. 19 Article 181

Добавлено: 5 сентября 2026 г.

TBAT as “Multitool” Catalyst for Polysiloxane Synthesis, Modification, and Recycling

Mikhail A. Losev, Andrey S. Kozlov, Afanasyev O. и др., ACS Catalysis 2026 Vol. 16 No. 10 P. 9380–9386

Добавлено: 22 мая 2026 г.

Placenta-on-a-Chip Microfluidic Model: Optimization of Perfusion Conditions

S. Yu. Paul, Yu. A. Safronova, O. E. Chebotareva и др., Applied Biochemistry and Microbiology 2025 Vol. 61 No. 7 P. 1369–1378

The design and development of a placenta-on-a-chip model is of great importance for various fields of cell biology, especially in studies of the molecular mechanisms of disease pathogenesis and the action of potential drugs. Currently, milling technique is most commonly used to fabricate microfluidic devices from thermoplastics. However, this technology leads to the formation of ...

Добавлено: 19 ноября 2025 г.

New hybrid materials based on cardo polybenzimidazole PBI-O-PhT and modified silica with covalent silanol cross-linking

Lysova A. A., Ponomarev I. I., Ярославцев А. Б., Solid State Ionics 2024 Vol. 414 Article 116644

Polybenzimidazoles (PBI) doped with phosphoric acid are a promising electrolyte for medium-temperature fuel cells. However, to be effective at high temperatures in the presence of acid, the mechanical and conductive properties of the material must be stable and no critical increase in gas permeability is required. This work proposes an approach to improve the properties ...

Добавлено: 21 февраля 2025 г.

Platforms for the Search for New Antimicrobial Agents Using In Vivo C. elegans Models

Kalganova A., I. E. Eliseev, Smirnov I. и др., Acta Naturae 2024 Vol. 16 No. 4 P. 15–26

Добавлено: 28 января 2025 г.

Creation of Recombinant Biocontrol Agents by Genetic Programming of Yeast

Pipiya S., Mirzoeva N., Baranova M. и др., Acta Naturae 2023 Vol. 15 No. 1 P. 74–80

Добавлено: 20 января 2025 г.

Modeling Preeclampsia: From 2D Cultures to Placenta-on-a-Chip Technologies

Князев Е. Н., Vishnyakova P., Лазарева О. А. и др., Biochip Journal 2025 Vol. 19 P. 1–21

Preeclampsia is a complex pregnancy disorder marked by hypertension and proteinuria, often resulting in significant maternal and fetal morbidity and mortality. Understanding its pathogenesis is crucial for developing effective diagnostic and therapeutic strategies. Given the placenta’s central role in preeclampsia, it remains a focal point for research. This review offers a comprehensive overview of current ...

Добавлено: 16 декабря 2024 г.

Оптимизация газопроницаемости микрофлюидных чипов из ПДМС для моделирования органов-на-чипе

Хаустов И. А., Сафронова Ю. А., Чеботарева О. Е. и др., Биотехнология 2024 Т. 40 № 5 С. 62–69

Полидиметилсилоксан (ПДМС) остается одним из наиболее востребованных материалов для создания микрофлюидных чипов, однако его высокая газопроницаемость может приводить к образованию пузырьков газа в микроканалах, что затрудняет воспроизводимость экспериментов с органами-на-чипе. Исследована зависимость газопроницаемости ПДМС от соотношения основы и отвердителя (2.5 : 1, 5 : 1 и 10 : 1) и температуры полимеризации (25, 75 и ...

Добавлено: 12 декабря 2024 г.