Сравнительные исследования легированных оловом тонкопленочных структур оксида индия различной толщины на стеклянной подложке для биомедицинских приложений сепарации и концентрирования клеток цельной крови

Abstract

Исследованы легированные оловом тонкопленочные структуры оксида индия, имеющие толщину 50 нм и 100 нм и напыленные на стеклянные подложки в виде четырехэлектродных биосенсорных чип-форматов, на предмет вынужденной поляризации гетерогенных дисперсных фаз на основе цельной крови человека в процессах сепарации и концентрирования. Для исследований были отобраны биосенсорные чип-форматы с ITO микроэлектродами, имеющие однотипные параметры емкости и проводимости в диапазоне частот (0,1-10) кГц между крайними концентрическими электродами. Показано, что при одном и том же технологическом режиме высокочастотного магнетронного напыления на стеклянную подложку тонкопленочных структур оксида индия, легированного оловом, имеющих толщину 50 нм и 100 нм, приводит к уменьшению поверхностного сопротивления пленок ITO практически в три раза, соответственно. Отмечено что, скорее всего, это может быть вызвано увеличением поверхностного рассеяния заряда пленок ITO при уменьшении их толщины. Сравнительный анализ пленок ITO толщиной 50 нм для вынужденной поляризации гетерогенных дисперсных фаз показывает, что их поляризационный ресурс ограничен в создании на их основе электрических полей, обладающих высокими значениями градиента напряженности. Сравнительный анализ фотоматериалов вынужденной поляризации гетерогенной дисперсной фазы экспериментального раствора объемом 20 мкл биосенсорными чип-форматами с ITO мироэлектродами толщиной 50 нм и 100 нм, при одинаковых режимах вынужденной поляризации, показывает, что вынужденная поляризация при толщине 100 нм является значительно более эффективной при регистрации электрокинетических процессов. Это подтверждают также результаты статистической обработки поверхностей пленок ITO, отсканированных методом атомно-силовой микроскопии.