Структурированные биомолекулярные пленки для микроэлектроники

• DOI: 10.18721/jpm.14106
• Publication Date: 2021-01-01
• Authors: Baranov, Maksim; Tsybin, Oleg; Velichko, Elena
• Keywords: электрохимия; biological molecule; electrochemistry; микроэлектроника; биомолекулярная пленка; биологическая молекула; microelectronics; самоорганизованная структура; self-organized structure; биосенсор; biosensor; biomolecular film

In order to develop the technology for dehydration of biomolecular films with specified parameters under electrostatic field (EF), the structures of dehydrated films obtained from aqueous solutions of albumin molecules and deposited on the solid glass substrates in the EF have been studied, dehydration conditions being varied. The resulting structures were examined under microscope (with recording the micrographs) in the light passing through the films and in the one reflected from the substrates. An analysis of the micrographs made it possible to reveal characteristic inhomogeneity arising in the films and recognize their main types. The optimal regions of parameters in which the film production modes were predominantly realized were found. For the first time, a "bubble" model for interpretation of the spatially inhomogeneous structure of dehydrated biomolecular films was put forward. In the model, the processes conditioned by dissolved gases in the initial solutions were taken into account.<br/>С целью разработки технологии дегидратации биомолекулярных пленок с заданными параметрами в электростатическом поле (ЭП), исследованы структуры дегидратированных пленок, полученных из водных растворов молекул альбумина и осажденных на твердых стеклянных подложках в ЭП; при этом варьировались условия дегидратации. Полученные структуры изучены под микроскопом (с регистрацией микрофотографий) в проходящем через пленки свете и отраженном от подложек. Анализ микрофотографий позволил выявить характерные неоднородности, возникающие в пленке, и выделить их основные типы. Определены оптимальные области параметров, в которых режимы получения пленок преимущественно реализуются. Впервые для интерпретации пространственно-неоднородной структуры дегидратированных биомолекулярных пленок предложена «пузырьковая» модель, в которой учитываются процессы, обусловленные растворенными газами в исходных растворах.<br/>