Физико-химическое структурирование функциональных материалов с контролируемыми свойствами смачиваемости на основе сшитых полимеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Карцев Дмитрий Дмитриевич

• Карцев Дмитрий Дмитриевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Карцев Дмитрий Дмитриевич

Оглавление

Реферат

Synopsis

Введение

ГЛАВА 1. Аналитический обзор

1.1 Модели смачивания поверхности твёрдых тел

1.2 Способы изучения смачиваемости поверхности

1.2.1 Изучение смачиваемости через измерение краевого угла смачивания

1.2.2 Энергетические характеристики смачиваемости

1.3 Методы получения омнифобных поверхностей

1.3.1 Жидкости на поверхности в состоянии Касси

1.3.2 Подход пропитки пористых материалов

1.3.3 Применение полимерных щёток

1.3.4 Подход включения компонента с низкой энергией поверхности

1.3.5 Вывод по разделу

1.4 Применение паттернов смачиваемости и массивов капель для миниатюризации экспериментов

1.4.1 Подходы к созданию контраста смачиваемости

1.4.2 Применение паттернов смачиваемости в миниатюризации эксперимента

1.5 Органический синтез в микрообъёмах

1.5.1 Предполагаемые механизмы ускорения бимолекулярных реакций в микрообъёмах

ГЛАВА 2. Материалы и методы

2.1 Химические реагенты

2.2 Изготовление схем смачиваемости ГПОСС-ПДМС

2.2.1 Подготовка субстратов

2.2.3 Приготовление раствора прекурсора

2.3 Процесс фотолитографии

2.3.1 Нанесение покрытий

2.3.2 Фотолитография макросхем

2.3.3 Фотолитография микросхем (исследование разрешения фотолитографии)

2.4 Получение паттернов из пористых полиметакрилатов

2.4.1 Приготовление раствора прекурсора ГЭМА-ЭДМА

2.4.2 Приготовление раствора прекурсора ДМАЭМА-ЭДМА

2.4.3 Получение паттернов из пористых полиметакрилатов

2.5 Проведение реакций на паттернах смачиваемости

2.5.1 Проведение реакций стандартным методом

2.6 Эксперименты с живыми клетками

2.7 Методы исследования физико-химических свойств

ГЛАВА 3. Подходы к решению и результаты

3.1 Создание БМА-платформ

3.1.1 Оптимизация нанесения покрытий КР-ОЬГОЕ для фотолитографии

3.1.2 Исследование физико-химический свойств покрытий

3.1.3 Точность фотолитографии

3.1.4 Нанесение массивов капель жидкостей на паттерны смачиваемости

3.2 Модификация смачиваемых областей паттернов

3.2.1 Получение паттернов из пористых полиметакрилатов

3.2.2 Изучение морфологии наносимых пористых полиметакрилатов

3.2.3 Изучение смачиваемости модифицированных паттернов

3.3 Изучение энергии поверхности материала ГПОСС-ПДМС

3.3.1 Подход к наномасштабному исследованию смачиваемости материала

3.4 Применение паттернов смачиваемости для органического синтеза в микрообъёмах

3.4.1 Создание паттернов смачиваемости для получения микрокапель реакционной массы

3.4.2 Отбор и проведение модельных реакций, методика синтеза на паттернах смачиваемости

3.4.3 Изучение кинетики реакций на паттернах смачиваемости

Установление степени ускорения реакций

Зависимость скорости реакций на паттернах от растворителя

3.5 Применение паттернов смачиваемости для создания массивов клеточных колоний

3.6 Валидация паттернов смачиваемости как тест-систем

Заключение

Список используемых источников

Список сокращений и условных обозначений

Приложение 1 (ИК-спектроскопия)

Приложение 2 (Селективная адгезия мышиных миобластов С2С12)

Приложение 3 (Минимальный размер смачиваемых областей, полученный в ходе фотолитографии ГПОСС-ПДМС)

Приложение 4 (Изучение поперечного среза материала ГПОСС-ПДМС)

Приложение 5 (СЭМ снимки пористых полиметакрилатных структур, наносимых в ходе модификации паттернов смачиваемости)

Тексты публикаций

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химическое структурирование функциональных материалов с контролируемыми свойствами смачиваемости на основе сшитых полимеров»

Реферат

Ключевые слова: физическая химия, химия поверхности, химия полимеров, омнифобные материалы, миниатюризация эксперимента, паттерны смачиваемости, фотолитография, кинетика реакций в микрообъёмах.

Актуальность работы

Омнифобными в современной науке называются материалы с низкой энергией поверхности, несмачиваемые жидкостями в широком диапазоне поверхностных натяжений. [6] Их особые свойства адгезии и смачиваемости обеспечивают защиту против образования биоплёнок, а также снижают возможность кристаллизации веществ из растворов. Это позволяет применять омнифобные материалы в качестве защитных покрытий для увеличения срока службы солнечных панелей, медицинских катетеров и нефтепроводов. Одно из наиболее актуальных применений омнифобных материалов состоит в получении на их основе устройств для миниатюризации биологических и химических экспериментов. Получение и обработка больших объёмов экспериментальных данных являются важной частью современного исследовательского процесса. Для увеличения скорости сбора данных применяется миниатюризация эксперимента. Современные подходы к миниатюризации эксперимента прибегают к микроструктурированию свойств поверхности для создания микрофлюидных устройств.[1][2] Например, микроструктурирование смачиваемости применяется для создания массивов капель на поверхности. Данный подход уже был успешно применён для химического синтеза в микрообъёмах,[3] а также для высокопроизводительного скрининга лекарственных препаратов [4] и культивирования клеточных сфероидов.[5]

Основным подходом к созданию массивов капель на сегодняшний день является селективная модификация смачиваемости поверхности для получения паттернов смачиваемости. Гидрофильно-гидрофобная модификация наиболее изучена на данный момент.[2] Однако, такой подход

предполагает работу только с водой и некоторыми водными растворами. Для работы с веществами и средами, обладающими более низким поверхностным натяжением, необходимо понижать энергию поверхности несмачиваемых участков. Материалы с низкой энергией поверхности, несмачиваемые как водой, так и жидкостями с более низким поверхностным натяжением, принято называть омнифобными.[6] Успешные подходы к омнифобным свойствам включают: пропитку пористых материалов жидкостями с низкой энегрией поверхности (8ЫР8),[7] пришивку полимерных щёток (80САЬ).[8] В последние годы началось развитие омнифобных покрытий нового поколения КР-ОЬГОЕ, основанных на включении компонента с низким поверхностным натяжением в полимерную матрицу.[9] Для создания паттернов смачиваемости совместимых с органическими средами необходимы омнифобные материалы с управляемыми смачиваемостью и энергией поверхности. [4, 6, 10, 11] Исследование, предлагаемое в данной работе, направлено на создание такого материала. Для управления свойствами поверхности в данном исследовании предложено применение фотолитографии. Таким образом работа направлена на создание первого в своём роде негативного фоторезиста, обладающего омнифобной поверхностью после полимеризации.

Материал, изучаемый в данной работе, ГПОСС-ПДМС (полидиметилсилоксан модифицированный октаглицидил полиэдрический олигомерный силсесквиоксан) является современным решением в области защитных покрытий с низкой энергией поверхности. В работе впервые исследована возможность применения фактора локализованного облучения ультрафиолетом для контроля смачиваемости, свободной энергии поверхности и адгезии материала. Инновационная методика, разработанная на основе исследований природы возникновения омнифобных свойств материала, позволяет получать паттерны смачиваемости всего за одну стадию и, благодаря этому, имеет большой потенциал для создания микрофлюидных

устройств, применяемых для миниатюризации биологических и химических экспериментов, что также было продемонстрировано в ходе работы.

В диссертационном исследовании изучена энергия поверхности областей паттернов с противоположной смачиваемостью. Полученные паттерны применены в работе для изучения кинетики органического синтеза в микрообъёмах. Показана селективная адгезия полимерных материалов и живых клеток к поверхности паттернов из омнифобного фоторезиста. Таким образом, была показана возможность применения нового омнифобного фоторезиста для создания универсальных модифицируемых платформ для проведения биологических и химических экспериментов в микрообъёмах.

Цель работы

Целью работы является изучение физико-химических механизмов управления смачиваемостью омнифобного материала, основанного на включении полидиметилсилоксана в структуру октаглицидил полиэдрического олигомерного силсесквиоксана, и создание модифицируемых паттернов с контролируемыми поверхностными свойствами для проведения миниатюризированных экспериментов в массивах капель.

Задачи работы:

1. Получение омнифобных материалов ГПОСС-ПДМС, изучение их смачиваемости и энергии поверхности, изучение зависимости данных свойств от толщины нанесения покрытия. Вычисление свободной энергии поверхности материала по методу ОВРК (Оунса — Вендта — Рабеля — Кьельбле). Исследование физико-химических основ контроля смачиваемости изучаемых материалов. Изучение распределения компонента с низким поверхностным натяжением в материале. Создание на основе полученных закономерностей паттернов смачиваемости и описание свойств их поверхности и морфологии.

2. Изучение процессов химической модификации паттернов пористыми полиметакрилатами. Создание методики селективной химической модификации поверхности путём нанесения пористых полиметакрилатов в проявленные области паттернов. Установление закономерностей физико-химических свойств поверхности и морфологии наносимых структур от состава раствора предшественника.

3. Валидация готовых паттернов, изучение кинетики бимолекулярных реакций в массивах капель на паттернах смачиваемости. Изучение кинетики реакции получения оснований Шиффа при протекании её в массиве капель. Исследование механизма ускорения реакции получения оснований Шиффа при протекании её в массиве капель.

Положения, выносимые на защиту:

1. Термодинамические свойства, такие как адгезия и свободная энергия поверхности композита ГПОСС-ПДМС определяются распределением полидиметилсилоксановых фрагментов в ходе полимеризации материала. При этом слабая адгезия и низкая энергия поверхности характерны для границы раздела фаз - поверхности и пор материала.

2. Локализованное облучение композита ГПОСС-ПДМС УФ-излучением (длина волны 365 нм, мощность 6,9 мВт/см2) приводит к появлению различий в смачиваемости экспонированных (!н2о° = 100,12 ± 0,22) и маскированных (!н2о° = 47,4 ± 1,5) областей материала. Это свойство позволяет формировать на поверхности материала ГПОСС-ПДМС паттерн смачиваемости на котором происходит локализованная адгезия жидкостей в диапазоне поверхностного натяжения от 22,8 мН/м (этанол, 20°С) до 73 мН/м (Н2О, 20°С).

3. При полимеризации метакрилатов на поверхности паттернов смачиваемости на основе ГПОСС-ПДМС происходит локализованная физико-химическая модификация паттернов путём избирательного взаимодействия полиметакрилатов со смачиваемыми областями, что

приводит к локальному изменению шероховатости, смачиваемости и реакционной способности поверхности смачиваемых областей.

4. Проведение реакций получения оснований Шиффа в массиве капель, нанесённых на паттерны смачиваемости на основе ГПОСС-ПДМС, позволяет увеличить скорость реакции в среднем на два порядка по сравнению с модельной реакцией, проведённой при нормальных условиях и постоянном объёме, что обусловлено возрастанием концентрации реагентов при испарении растворителя и десольватацией реагентов в объёме реакционной массы.

Научная новизна

Композит ГПОСС-ПДМС (полидиметилсилоксан модифицированный октаглицидил полиэдрический олигомерный силсесквиоксан) является современным решением в области защитных покрытий с низкой энергией поверхности. К его преимуществам относят одностадийность нанесения покрытия и универсальность с точки зрения выбора субстрата. В данной работе впервые исследован и подробно описан метод управления смачиваемостью данного материала с применением фотолитографии. При этом, изучены свойства смачиваемости и, впервые, свободная энергия поверхности проявленных и экспонированных областей. В ходе работы было установлено, что омнифобные свойства материала ГПОСС-ПДМС сохраняются и не зависят от толщины слоя при нанесении центрифугированием. Также был впервые изучен механизм образования омнифобных свойств материала. С применением метода атомной силовой микроскопии была установлена разность адгезии внутренних и поверхностного слоёв материала. Данное исследование подтвердило, что возникновение омнифобных свойств поверхности материала обусловлено самоорганизацией поверхностно активного компонента -полидиметилсилоксана.

В работе впервые показана возможность образования паттернов смачиваемости при фотолитографическом нанесении материала ГПОСС-

ПДМС. На полученных паттернах смачиваемости была продемонстрирована локализованная адгезия жидкостей с различными значениями поверхностного натяжения, от 22.8 мН/м (для этанола при 20°С) до 73 мН/м (для воды при 20°С). Результаты исследования впервые позволяют применять ГПОСС-ПДМС для создания микрофлюидных устройств для миниатюризации эксперимента.

Также впервые была представлена методика локализованной физико-химической модификации поверхности путём микроструктурирования пористых полиметакрилатов на поверхности паттернов смачиваемости. [12] Этот подход, основанный на применении паттернов адгезии ГПОСС-ПДМС, стал первым шагом к селективному нанесению пористых полиметакрилатов на стеклянные поверхности. Была исследована морфология наносимых структур, их пористость и смачиваемость. При оценке эффекта воздействия на свойства ГПОСС-ПДМС было подтверждено сохранение низкой энергии поверхности материала. Данная методика была охарактеризована как новый подход к созданию паттернов смачиваемости, при этом изучена локализованная адгезия жидкостей с поверхностным натяжением в диапазоне от 22.8 мН/м (этанол при 20°С) до 73 мН/м (вода при 20°С) на паттерны смачиваемости. Полученные результаты позволяют расширить диапазон применения микрофлюидных устройств на основе ГПОСС-ПДМС для проведения биологических и химических экспериментов.

Впервые исследована кинетика реакций, происходящих в массивах капель на паттернах смачиваемости. [13] Продемонстрирована возможность ускорения синтеза при проведении реакций в массивах микрокапель. Исследована зависимость кинетики бимолекулярных органических реакций от испарения растворителя и десольватации реагентов в объёме реакционной массы.

Объекты исследования

Основными объектами исследования данной диссертационной работы являются физико-химические свойства композита ГПОСС-ПДМС, а также

подходы к управлению смачиваемостью данного материала и физико-химические процессы, протекающие на полученных паттернах смачиваемости.

Предметы исследования

Предметы исследования представляют собой механизмы возникновения низкой энергии поверхности изучаемого материала, а также особенности протекания физико-химических процессов радикальной полимеризации на поверхности паттернов смачиваемости. Также в работе исследована кинетика протекания химических реакций на поверхности паттернов смачиваемости.

Теоретическая значимость работы

Проведённое исследование привело к обнаружению новых закономерностей в распределении свойств адгезии материала ГПОСС-ПДМС, что в свою очередь позволило создание нового композита с управляемой смачиваемостью.

В исследовании впервые изучен процесс органического синтеза в массивах стационарных капель. Было показано, что при проведении органического синтеза в массивах капель возможно ускорение органических реакций за счет контроля испарения растворителя. Подобный подход применяется в исследовании синтеза в микрообъёмах впервые.

В ходе исследования подтверждена возможность применения созданных платформ для проведения фотоколориметрических тестов.

Практическая значимость работы

Методика получения омнифильно-омнифобных паттернов, разработанная в ходе исследования имеет следующие преимущества перед описанными ранее подходами:

1) Получение готового паттерна за одну стадию.

2) Отказ от применения перфторалкил-производных в процессе создания

паттернов.

3) Модифицируемость паттернов для создания определённой химии

поверхности и шероховатости смачиваемых областей.

При этом, метод подразумевает создание любых паттернов смачиваемости в зависимости от фотошаблона, что делает метод универсальным.

Исследования по размещению массивов капель на поверхности готовых паттернов смачиваемости указывают на возможность их применения для органического синтеза в микрообъёмах, контролируемого культивирования клеточных сфероидов и проведения in vitro анализа на клеточных линиях.

Представленный в исследовании подход органического синтеза в массивах стационарных капель имеет ряд практических преимуществ перед другими методами синтеза в микрообъёмах. Стоит отметить возможность локализации нанесённых капель реакционной массы в пространстве. Данная особенность позволяет лучше контролировать параметры и условия протекания синтеза. Это упрощает исследование кинетики реакций в микрообъёмах, и позволяет впервые детально её охарактеризовать. Например, испарение растворителя в массиве микрореакторов регулируется за счет создания атмосферы насыщенных паров, при этом возможно использование растворителей в широком диапазоне поверхностных натяжений.

Все разработанные методики просты для воспроизведения в лабораториях широкого профиля. При этом, в ходе выполнения диссертационного исследования составлены практические указания для их воспроизведения и применения в лабораторной практике.

Достоверность научных достижений

Достоверность результатов обусловлена использованием современных физико-химических методов исследования, проведением биологических клеточных тестов в соответствии с государственными стандартами, применением общепринятых научным сообществом расчетных моделей и сравнением экспериментальных данных с описанными в научной литературе.

Внедрение результатов работы

Результаты исследований по модификации паттернов смачиваемости ГПОСС-ПДМС пористыми полиметакрилатами применяются для выращивания 2D и 3D клеточных культур в рамках курса "3D culture basics" в образовательной программе магистратуры "Молекулярная биология и биотехнология" университета ИТМО.

Апробация результатов работы

Результаты работы представлены суммарно на пятнадцати конференциях всероссийского и международного уровня, среди которых:

1) Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных "Ломоносов"

2) Конгресс молодых ученых ИТМО

3) Научная и учебно-методическая конференция ИТМО

4) Научная конференция "ТРАДИЦИИ И ИННОВАЦИИ" (СПБГТИ (ТУ))

5) IX International School-Conference of Young Scientists "Synthesis of Electrode Materials" (Scoltech, Moscow)

6) Microscopy - International School-Conference of Young Scientists 2023 (Scoltech, Moscow)

7) Всероссийский молодёжный научный форум "Наука будущего - наука молодых" (Орёл 2023, Самара 2024)

8) Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов

9) The 8th international conference on advances in mechanical engineering and mechanics (Dubai)

Работа выполнена при поддержке государственного задания № FSER-2025-0017 в рамках национального проекта «Молодежь и дети»

Личный вклад соискателя

Проведение аналитического обзора по состоянию проблемы создания омнифобных материалов с контролируемыми свойствами поверхности и их

применения для миниатюризации эксперимента, экспериментальные исследования и расчеты выполнены лично автором или при определяющем его участии. Постановка цели и задач исследования, обобщение и обсуждение результатов, составление выводов и заключения осуществлялось автором совместно с научным руководителем. Подготовка материалов для научных публикаций и докладов на конференциях проводилось совместно с соавторами.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованной литературы, приложений, содержит 175 страниц текста, 3 таблицы, 28 рисунков. Список использованной литературы включает 152 источника.

Диссертация изложена в соответствии с общими требованиями к оформлению, утвержденными в ГОСТР 7.0.100—2018.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Карцев Дмитрий Дмитриевич

Заключение

В ходе работы изучены физико-химических процессы селективного нанесения покрытий с контролируемыми свойствами смачиваемости. На основе сшитых полимеров ГПОСС-ПДМС и пористых полиметакрилатов созданы модифицируемые паттерны, на которых возможно проведение миниатюризированных экспериментов в массивах капель.

1. В полученных композитах ГПОСС-ПДМС фрагменты полидиметилсилоксана распределены неравномерно и сконцентрированы в основном у поверхности и в порах материала, на что указывает распределение свойств адгезии в материале, определённое при оценке сил адгезии зонда АСМ к поверхности внутренних и внешних слоёв материала. Благодаря этому, возможно управление смачиваемостью материала с применением фотолитографии

2. При проведении фотолитографии свойства адгезии и смачиваемости экспонированных и проявленных областей отличаются что позволяет получать предлагаемым методом паттерны смачиваемости. Паттерны обладают селективной адгезией, что позволяет структурировать жидкости в диапазоне поверхностных натяжений от 22,8 (этанол при 20 °С) до 73 (Н2О при 20 °С), материалы (сшитые пористые полиметакрилаты на основе 2-гидроксиэтилметакрилата и 2-диметиламиноэтилметакрилата) и живые объекты (мышиные миобласты С2С12, А549).

3. Благодаря избирательному взаимодействию пористых полиметакрилатов на основе 2-гидроксиэтилметакрилата и 2-диметиламиноэтилметакрилата со смачиваемыми областями паттернов смачиваемости возможна селективная физико-химическая модификация паттернов. При этом возможно селективное изменение физических и химических свойств поверхности проявленных областей, а именно смачиваемости, удельной поверхности и реакционной способности.

4. Реакция получения оснований Шиффа ускоряется при проведении её в массиве испаряющихся капель относительно реакции, проведённой в закрытой ампуле при атмосферном давлении и комнатной температуре. Это происходит из-за дессольватации в объёме при получении перенасыщенного раствора исходных реагентов, на что указывает зависимость скорости реакции от природы растворителя - его температуры кипения, дипольного момента и способности образовывать водородные связи.

В дальнейшем видится перспективным продолжение изучения кинетики реакций в микрообъёмах на паттернах смачиваемости. В отличие от других систем, используемых для изучения феномена ускорения реакций в микрообъёмах, паттерны смачиваемости позволяют локализовать массив микрореакторов во времени и пространстве. Это обеспечивает точный контроль за испарением растворителя и, как следствие, временем реакции.

Помимо этого, потенциально возможно создание заряда на поверхности капель в массиве за счёт нанесения паттерна на проводящий субстрат и подключения к нему электрического потенциала. Это позволит впервые создать экспериментальную систему со стационарными каплями с заряженной поверхностью.

Таким образом, паттерны смачиваемости как экспериментальная система для изучения кинетики реакций в микрообъёмах обеспечивают контроль за размером и зарядом микрореакторов, а также за испарением растворителя. Благодаря этим особенностям паттерны смачиваемости впервые предоставляют возможность изучить зависимость степени ускорения реакции от размера и заряда микрореакторов, а также от природы растворителя и концентрации реагентов. Подобное исследование позволит более точно определить природу возникновения эффекта ускорения реакций в микрообъёмах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Карцев Дмитрий Дмитриевич, 2025 год

Список используемых источников

1. Fabrication of a micro-omnifluidic device by omniphilic/omniphobic patterning on nanostructured surfaces / I. You, T. G. Lee, Y. S. Nam, H. Lee // ACS Nano. - 2014. - Vol. 8. - № 9. - P. 9016-9024.

2. Feng, W. Droplet Microarrays: From Surface Patterning to High-Throughput Applications / W. Feng, E. Ueda, P. A. Levkin // Advanced Materials. - 2018. -Vol. 30. - № 20. - P. 1-17.

3. Freestanding MOF Microsheets with Defined Size and Geometry Using Superhydrophobic-Superhydrophilic Arrays / M. Tsotsalas, H. Maheshwari, S. Schmitt [et al.]. - Text: electronic // Advanced Materials Interfaces. - 2016. -Vol. 3. - № 1. - P. 1500392. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201500392 (date accessed: 30.10.2024).

4. A combined high-throughput and high-content platform for unified on-chip synthesis, characterization and biological screening / M. Benz, A. Asperger, M. Hamester [et al.]. - Text : electronic // Nature Communications. - 2020. - Vol. 11. - № 1. - P. 1-10. - URL: https://www.nature.com/articles/s41467-020-19040-0 (date accessed: 30.10.2024).

5. Facile One Step Formation and Screening of Tumor Spheroids Using Droplet-Microarray Platform / A. A. Popova, T. Tronser, K. Demir [et al.]. - Text : electronic // Small. - 2019. - Vol. 15. - № 25. - P. 1901299. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201901299 (date accessed: 30.10.2024).

6. Single-Step Fabrication of High-Density Microdroplet Arrays of Low-Surface-Tension Liquids / W. Feng, L. Li, X. Du [et al.]. - Text : electronic // Advanced Materials. - 2016. - Vol. 28. - № 16. - P. 3202-3208. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201505972 (date accessed: 30.10.2024).

7. Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity / T. S. Wong, S. H. Kang, S. K. Y. Tang [et al.]. - Text : electronic // Nature. - 2011. - Vol. 477. - № 7365. - P. 443-447. - URL: https://www.nature.com/articles/nature10447 (date accessed: 30.10.2024).

8. Wang, L. Covalently Attached Liquids: Instant Omniphobic Surfaces with Unprecedented Repellency / L. Wang, T. J. McCarthy // Angewandte Chemie -International Edition. - 2016. - Vol. 55. - № 1. - P. 244-248.

9. Transparent Omniphobic Coating with Glass-Like Wear Resistance and Polymer-Like Bendability / K. Zhang, S. Huang, J. Wang, G. Liu // Angewandte Chemie - International Edition. - 2019. - Vol. 58. - № 35. - P. 12004-12009.

10. Patterned Superomniphobic-Superomniphilic Surfaces: Templates for Site-Selective Self-Assembly / S. P. R. Kobaku, A. K. Kota, D. H. Lee [et al.] // Angewandte Chemie. - 2012. - Vol. 124. - № 40. - P. 10256-10260.

11. Zheng, C. UV-Curable Antismudge Coatings / C. Zheng, G. Liu, H. Hu // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2017. - Vol. 9. - № 30. - P. 25623-25630.

12. Omniphobic Photoresist-Assisted Patterning of Porous Polymethacrylate Films / D. D. Kartsev, I. M. Lukianov, E. G. Sharapenkov [et al.]. - Text : electronic // Advanced Materials Interfaces. - 2024. - P. 2400569. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.202400569 (date accessed: 30.10.2024).

13. Accelerated Reaction Kinetics in Microdroplets: Overview and Recent Developments / Z. Wei, Y. Li, R. G. Cooks, X. Yan // Annual Review of Physical Chemistry. - 2020. - Vol. 71. - № 1. - P. 31-51.

14. Surface-wetting characterization using contact-angle measurements / T. Huhtamäki, X. Tian, J. T. Korhonen, R. H. A. Ras // Nature Protocols. - 2018. -Vol. 13. - № 7. - P. 1521-1538.

15. Surface modification for PDMS-based microfluidic devices / J. Zhou, D. A. Khodakov, A. V. Ellis, N. H. Voelcker // Electrophoresis. - 2012. - Vol. 33. - № 1.

- P. 89-104.

16. Lawson, K. W. Membrane distillation / K. W. Lawson, D. R. Lloyd // Journal of Membrane Science. - 1997. - Vol. 124. - № 1. - P. 1-25.

17. Chu, Z. Superamphiphobic surfaces / Z. Chu, S. Seeger // Chemical Society Reviews. - 2014. - Vol. 43. - № 8. - P. 2784-2798.

18. Marrying chemistry with biology by combining on-chip solution-based combinatorial synthesis and cellular screening / M. Benz, M. R. Molla, A. Böser [et al.] // Nature Communications. - 2019. - Vol. 10. - № 1. - P. 1-10.

19. Patterned SLIPS for the Formation of Arrays of Biofilm Microclusters with Defined Geometries / J. Bruchmann, I. Pini, T. S. Gill [et al.]. - Text: electronic // Advanced Healthcare Materials. - 2017. - Vol. 6. - № 1. - P. 1601082. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201601082 (date accessed: 30.10.2024).

20. Reaction Acceleration Promoted by Partial Solvation at the Gas/Solution Interface / L. Qiu, Z. Wei, H. Nie, R. G. Cooks // ChemPlusChem. - 2021. - Vol. 86.

- № 10. - P. 1362-1365.

21. Wenzel, R. N. RESISTANCE OF SOLID SURFACES TO WETTING BY WATER / R. N. Wenzel // Industrial & Engineering Chemistry. - 1936. - Vol. 28.

- № 8. - P. 988-994.

22. Marmur, A. Solid-surface characterization by wetting / A. Marmur // Annual Review of Materials Research. - 2009. - Vol. 39. - P. 473-489.

23. Cassie, A. B. D. Wettability of porous surfaces / A. B. D. Cassie, S. Baxter. -Text: electronic // Transactions of the Faraday Society. - 1944. - Vol. 40. - № 0. -P. 546-551. - URL: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/1944/tf/tf9444000546 (date accessed: 30.10.2024).

24. Ii, V. Surface and colloid science / V. Ii // Surface Science Letters. - 1985. -Vol. 154. - № 2-3. - P. A236.

25. Good, R. J. Contact angle, wetting, and adhesion: A critical review / R. J. Good // Journal of Adhesion Science and Technology. - 1992. - Vol. 7. - № 9. -P. 1269-1302.

26. Owens, D. K. Estimation of the surface free energy of polymers / D. K. Owens, R. C. Wendt // Journal of Applied Polymer Science. - 1969. - Vol. 13. -№ 8. - P. 1741-1747.

27. Gou, X. Surface topographies of biomimetic superamphiphobic materials: design criteria, fabrication and performance / X. Gou, Z. Guo // Advances in Colloid and Interface Science. - 2019. - Vol. 269. - P. 87-121.

28. Superomniphobic surfaces for effective chemical shielding / S. Pan, A. K. Kota, J. M. Mabry, A. Tuteja // International Symposium on Fibers Interfacing the World. - 2013. - Vol. 2.

29. Automated cell-based luminescence assay for profiling antiviral compound activity against enteroviruses / M. Zhang, Y. Zhang, Y. Wang [et al.] // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - № 1. - P. 6023.

30. A 1536-Well 3D Viability Assay to Assess the Cytotoxic Effect of Drugs on Spheroids / F. Madoux, A. Tanner, M. Vessels [et al.] // SLAS Discovery. - 2017. -Vol. 22. - № 5. - P. 516-524.

31. Chen, P. C. MEMS microwell and microcolumn arrays: Novel methods for high-throughput cell-based assays / P. C. Chen, Y. Y. Huang, J. L. Juang // Lab on a Chip. - 2011. - Vol. 11. - № 21. - P. 3619-3625.

32. PCR amplification and genetic analysis in a microwell cell culturing chip / S. Lindstrom, M. Hammond, H. Brismar [et al.] // Lab on a Chip. - 2009. - Vol. 9. -№ 24. - P. 3465-3471.

33. Lindstrom, S. Towards high-throughput single cell/clone cultivation and analysis / S. Lindstrom, R. Larsson, H. A. Svahn // Electrophoresis. - 2008. -Vol. 29. - № 6. - P. 1219-1227.

34. Mapping microscale wetting variations on biological and synthetic water-

repellent surfaces / V. Liimatainen, M. Vuckovac, V. Jokinen [et al.] // Nature Communications. - 2017. - Vol. 8. - № 1. - P. 1798.

35. Samuel, B. Study of wetting and adhesion interactions between water and various polymer and superhydrophobic surfaces / B. Samuel, H. Zhao, K. Y. Law // Journal of Physical Chemistry C. - 2011. - Vol. 115. - № 30. - P. 14852-14861.

36. UV-Induced Tetrazole-Thiol Reaction for Polymer Conjugation and Surface Functionalization / W. Feng, L. Li, C. Yang [et al.]. - Text : electronic // Angewandte Chemie - International Edition. - 2015. - Vol. 54. - № 30. - P. 8732-8735. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201502954 (date accessed: 30.10.2024).

37. Reactive superhydrophobic surface and its photoinduced disulfide-ene and thiol-ene (Bio)functionalization / J. Li, L. Li, X. Du [et al.]. - Text : electronic // Nano Letters. - 2015. - Vol. 15. - № 1. - P. 675-681. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl5041836 (date accessed: 30.10.2024).

38. Ueda, E. Micropatterning hydrophobic liquid on a porous polymer surface for long-term selective cell-repellency / E. Ueda, P. A. Levkin. - Text : electronic // Advanced Healthcare Materials. - 2013. - Vol. 2. - № 11. - P. 1425-1429. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201300073 (date accessed: 30.10.2024).

39. Auad, P. Facile and multiple replication of superhydrophilic-superhydrophobic patterns using adhesive tape / P. Auad, E. Ueda, P. A. Levkin. -Text : electronic // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2013. - Vol. 5. - № 16. - P. 8053-8057. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am402135e (date accessed: 30.10.2024).

40. Fabrication of Omniphobic-Omniphilic Micropatterns using GPOSS-PDMS Coating / D. D. Kartsev, A. Y. Prilepskii, I. M. Lukyanov [et al.]. - Text : electronic // Advanced Materials Interfaces. - 2023. - Vol. 10. - № 16. - P. 2300156. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.202300156 (date accessed: 30.10.2024).

41. Direct UV-induced functionalization of surface hydroxy groups by thiol-ol chemistry / L. Li, J. Li, X. Du [et al.]. - Text : electronic // Angewandte Chemie -International Edition. - 2014. - Vol. 53. - № 15. - P. 3835-3839. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201310692 (date accessed: 30.10.2024).

42. Click-Chemistry Immobilized 3D-Infused Microarrays in Nanoporous Polymer Substrates / M. Hirtz, W. Feng, H. Fuchs, P. A. Levkin. - Text : electronic // Advanced Materials Interfaces. - 2016. - Vol. 3. - № 6. - P. 1500469. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201500469 (date accessed: 30.10.2024).

43. Printable superhydrophilic-superhydrophobic micropatterns based on supported lipid layers / J. S. Li, E. Ueda, A. Nallapaneni [et al.]. - Text : electronic // Langmuir. - 2012. - Vol. 28. - № 22. - P. 8286-8291. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la3010932 (date accessed: 30.10.2024).

44. Superhydrophobic and Slippery Lubricant-Infused Flexible Transparent Nanocellulose Films by Photoinduced Thiol-Ene Functionalization / J. Guo, W. Fang, A. Welle [et al.]. - Text : electronic // ACS Applied Materials and Interfaces.

- 2016. - Vol. 8. - № 49. - P. 34115-34122. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b11741 (date accessed: 30.10.2024).

45. Micro-patterns on nanocellulose films and paper by photo-induced thiol-yne click coupling: a facile method toward wetting with spatial resolution / J. Guo, I. Filpponen, L. S. Johansson [et al.]. - Text : electronic // Cellulose. - 2018. - Vol. 25.

- № 1. - P. 367-375. - URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10570-017-1593-2 (date accessed: 30.10.2024).

46. Surface patterning via thiol-yne click chemistry: An extremely fast and versatile approach to superhydrophilic-superhydrophobic micropatterns / W. Feng, L. Li, E. Ueda [et al.]. - Text : electronic // Advanced Materials Interfaces. - 2014.

- Vol. 1. - № 7. - P. 1400269. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201400269 (date accessed:

30.10.2024).

47. UV-Induced Disulfide Formation and Reduction for Dynamic Photopatterning / L. Li, W. Feng, A. Welle, P. A. Levkin. - Text : electronic // Angewandte Chemie - International Edition. - 2016. - Vol. 55. - № 44. - P. 1376513769. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201607276 (date accessed: 30.10.2024).

48. Reversible and Rewritable Surface Functionalization and Patterning via Photodynamic Disulfide Exchange / X. Du, J. Li, A. Welle [et al.]. - Text : electronic // Advanced Materials. - 2015. - Vol. 27. - № 34. - P. 5000-5001. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201501177 (date accessed: 30.10.2024).

49. Formation of Liquid-Liquid Micropatterns through Guided Liquid Displacement on Liquid-Infused Surfaces / D. Paulssen, W. Feng, I. Pini, P. A. Levkin // Advanced Materials Interfaces. - 2018. - Vol. 5. - № 18.

50. Droplet-Array (DA) Sandwich Chip: A Versatile Platform for High-Throughput Cell Screening Based on Superhydrophobic-Superhydrophilic Micropatterning / A. A. Popova, S. M. Schillo, K. Demir [et al.]. - Text : electronic // Advanced Materials. - 2015. - Vol. 27. - № 35. - P. 5217-5222. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201502115 (date accessed: 30.10.2024).

51. Superhydrophobic-superhydrophilic micropatterning: Towards genome-on-a-chip cell microarrays / F. L. Geyer, E. Ueda, U. Liebel [et al.]. - Text : electronic // Angewandte Chemie - International Edition. - 2011. - Vol. 50. - № 36. - P. 84248427. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201102545 (date accessed: 30.10.2024).

52. Ueda, E. Superhydrophilic-Superhydrophobic Patterned Surfaces as High-Density Cell Microarrays: Optimization of Reverse Transfection / E. Ueda, W. Feng, P. A. Levkin. - Text : electronic // Advanced Healthcare Materials. - 2016. - Vol. 5. - № 20. - P. 2646-2654. - URL:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201600518 (date accessed: 30.10.2024).

53. Droplet Microarray Based on Superhydrophobic-Superhydrophilic Patterns for Single Cell Analysis / G. Jogia, T. Tronser, A. Popova, P. Levkin // Microarrays. - 2016. - Vol. 5. - № 4. - P. 28.

54. Droplet microarray based on patterned superhydrophobic surfaces prevents stem cell differentiation and enables high-throughput stem cell screening / T. Tronser, A. A. Popova, M. Jaggy [et al.]. - Text : electronic // Advanced Healthcare Materials. - 2017. - Vol. 6. - № 23. - P. 1700622. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201700622 (date accessed: 30.10.2024).

55. Nanomolar Synthesis in Droplet Microarrays with UV-Triggered On-Chip Cell Screening / M. Brehm, S. Heissler, S. Afonin, P. A. Levkin. - Text : electronic // Small. - 2020. - Vol. 16. - № 10. - P. 1905971. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201905971 (date accessed: 30.10.2024).

56. Electrode Droplet Microarray (eDMA): An Impedance Platform for LabelFree Parallel Monitoring of Cellular Drug Response in Nanoliter Droplets / M. Zhou, J. E. Urrutia Gomez, N. K. Mandsberg [et al.] // Advanced Healthcare Materials. -2024.

57. Controlling Geometry and Flow Through Bacterial Bridges on Patterned Lubricant-Infused Surfaces (pLIS) / W. Lei, P. Krolla, T. Schwartz, P. A. Levkin. -Text : electronic // Small. - 2020. - Vol. 16. - № 52. - P. 2004575. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202004575 (date accessed: 30.10.2024).

58. Droplet Microarray as a Powerful Platform for Seeking New Antibiotics Against Multidrug-Resistant Bacteria / W. Lei, A. Deckers, C. Luchena [et al.]. -Text : electronic // Advanced Biology. - 2022. - Vol. 6. - № 12. - P. 2200166. -URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adbi.202200166 (date

accessed: 30.10.2024).

59. Droplet microarray: Miniaturized platform for rapid formation and high-throughput screening of embryoid bodies / T. Tronser, K. Demir, M. Reischl [et al.] // Lab on a Chip. - 2018. - Vol. 18. - № 15. - P. 2257-2269.

60. Droplet Microarray Based on Nanosensing Probe Patterns for Simultaneous Detection of Multiple HIV Retroviral Nucleic Acids / G. Oudeng, M. Benz, A. A. Popova [et al.]. - Text : electronic // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2020.

- Vol. 12. - № 50. - P. 55614-55623. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c16146 (date accessed: 30.10.2024).

61. Fish-Microarray: A Miniaturized Platform for Single-Embryo High-Throughput Screenings / A. A. Popova, D. Marcato, R. Peravali [et al.]. - Text : electronic // Advanced Functional Materials. - 2018. - Vol. 28. - № 3. - P. 1703486.

- URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201703486 (date accessed: 30.10.2024).

62. Micropatterned superhydrophobic structures for the simultaneous culture of multiple cell types and the study of cell-cell communication / A. N. Efremov, E. Stanganello, A. Welle [et al.] // Biomaterials. - 2013. - Vol. 34. - № 7. - P. 17571763.

63. Miniaturized Drug Sensitivity and Resistance Test on Patient-Derived Cells Using Droplet-Microarray / A. A. Popova, S. Dietrich, W. Huber [et al.]. - Text : electronic // SLAS Technology. - 2021. - Vol. 26. - № 3. - P. 274-286. - URL: http://slas-technology.org/article/S2472630322011049/fulltext (date accessed: 30.10.2024).

64. Free-standing three-dimensional hollow bacterial cellulose structures with controlled geometry: Via patterned superhydrophobic-hydrophilic surfaces / A. Laromaine, T. Tronser, I. Pini [et al.]. - Text : electronic // Soft Matter. - 2018. -Vol. 14. - № 19. - P. 3955-3962. - URL: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/sm/c8sm00112j (date accessed: 30.10.2024).

65. A combined high-throughput and high-content platform for unified on-chip synthesis, characterization and biological screening / M. Benz, A. Asperger, M. Hamester [et al.] // Nature Communications. - 2020. - Vol. 11. - № 1. - P. 5391.

66. Fabrication of Hydrogel Particles of Defined Shapes Using Superhydrophobic-Hydrophilic Micropatterns / A. I. Neto, K. Demir, A. A. Popova [et al.] // Advanced Materials. - 2016. - Vol. 28. - № 35. - P. 7613-7619.

67. High-Throughput Synthesis and Machine Learning Assisted Design of Photodegradable Hydrogels / M. Seifermann, P. Reiser, P. Friederich, P. A. Levkin.

- Text : electronic // Small Methods. - 2023. - Vol. 7. - № 9. - P. 2300553. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smtd.202300553 (date accessed: 30.10.2024).

68. Nanoliter Scale Parallel Liquid-Liquid Extraction for High-Throughput Purification on a Droplet Microarray / J. J. Wiedmann, Y. N. Demirdögen, S. Schmidt [et al.]. - Text : electronic // Small. - 2023. - Vol. 19. - № 9. - P. 2204512.

- URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202204512 (date accessed: 30.10.2024).

69. Efremov, A. N. Digital Liquid Patterning: A Versatile Method for Maskless Generation of Liquid Patterns and Gradients / A. N. Efremov, M. Grunze, P. A. Levkin. - Text : electronic // Advanced Materials Interfaces. - 2014. - Vol. 1. - № 2.

- P. 1300075. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201300075 (date accessed: 30.10.2024).

70. Droplet-microarray on superhydrophobic-superhydrophilic patterns for high-throughput live cell screenings / A. A. Popova, K. Demir, T. G. Hartanto [et al.]. -Text : electronic // RSC Advances. - 2016. - Vol. 6. - № 44. - P. 38263-38276. -URL: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2016/ra/c6ra06011k (date accessed: 30.10.2024).

71. Assembly of Multi-Spheroid Cellular Architectures by Programmable Droplet Merging / H. Cui, X. Wang, J. Wesslowski [et al.] // Advanced Materials. - 2021. -

Vol. 33. - № 4.

72. High-Density Droplet Microarray of Individually Addressable Electrochemical Cells / H. Zhang, T. Oellers, W. Feng [et al.]. - Text : electronic // Analytical Chemistry. - 2017. - Vol. 89. - № 11. - P. 5832-5839. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.7b00008 (date accessed: 30.10.2024).

73. Biofilm Bridges Forming Structural Networks on Patterned Lubricant-Infused Surfaces / W. Lei, J. Bruchmann, J. L. Rüping [et al.]. - Text : electronic // Advanced Science. - 2019. - Vol. 6. - № 13. - P. 1900519. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201900519 (date accessed: 30.10.2024).

74. Evaluation of the Droplet-Microarray Platform for High-Throughput Screening of Suspension Cells / A. A. Popova, C. Depew, K. M. Permana [et al.] // SLAS Technology. - 2017. - Vol. 22. - № 2. - P. 163-175.

75. Hierarchical Micro-Nano Surface Topography Promotes Long-Term Maintenance of Undifferentiated Mouse Embryonic Stem Cells / M. Jaggy, P. Zhang, A. M. Greiner [et al.]. - Text : electronic // Nano Letters. - 2015. - Vol. 15. - № 10. - P. 7146-7154. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b03359 (date accessed: 30.10.2024).

76. Miniaturized droplet microarray platform enables maintenance of human induced pluripotent stem cell pluripotency / Y. Liu, S. Chakraborty, C. Direksilp [et al.] // Materials Today Bio. - 2021. - Vol. 12. - P. 100153.

77. A facile approach to superhydrophilic-superhydrophobic patterns in porous polymer films / D. Zahner, J. Abagat, F. Svec [et al.]. - Text : electronic // Advanced Materials. - 2011. - Vol. 23. - № 27. - P. 3030-3034. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201101203 (date accessed: 30.10.2024).

78. Superhydrophobic surfaces from sustainable colloidal systems / Y. Wang, W. Zhao, L. Han, K. C. Tam // Current Opinion in Colloid and Interface Science. -2022. - Vol. 57. - P. 101534.

79. Levkin, P. A. Porous polymer coatings: A versatile approach to superhydrophobic surfaces / P. A. Levkin, F. Svec, J. M. J. Frechet. - Text : electronic // Advanced Functional Materials. - 2009. - Vol. 19. - № 12. - P. 19931998. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.200801916 (date accessed: 30.10.2024).

80. Bracher, P. J. Patterned paper as a template for the delivery of reactants in the fabrication of planar materials / P. J. Bracher, M. Gupta, G. M. Whitesides // Soft Matter. - 2010. - Vol. 6. - № 18. - P. 4303-4309.

81. Fabrication of Nanostructured Omniphobic and Superomniphobic Surfaces with Inexpensive CO2 Laser Engraver / A. Pendurthi, S. Movafaghi, W. Wang [et al.]. - Text : electronic // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2017. - Vol. 9. -№ 31. - P. 25656-25661. - URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b06924 (date accessed: 30.10.2024).

82. Printed polymer platform empowering machine-assisted chemical synthesis in stacked droplets / Y. Sun, Y. Zhao, X. Xie [et al.] // Nature Communications. -2024. - Vol. 15. - № 1. - P. 6759.

83. Compact Micropatterned Chip Empowers Undisturbed and Programmable Drug Addition in High-Throughput Cell Screening / Y. Zhao, Y. Sun, X. Xie [et al.] // Advanced Materials. - 2024. - Vol. 36. - № 11.

84. Substrate-Independent and Re-Writable Surface Patterning by Combining Polydopamine Coatings, Silanization, and Thiol-Ene Reaction / S. Li, J. M. Scheiger, Z. Wang [et al.]. - Text : electronic // Advanced Functional Materials. -2021. - Vol. 31. - № 50. - P. 2107716. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202107716 (date accessed: 30.10.2024).

85. DropletMicroarray: Facile formation of arrays of microdroplets and hydrogel micropads for cell screening applications / E. Ueda, F. L. Geyer, V. Nedashkivska, P. A. Levkin // Lab on a Chip. - 2012. - Vol. 12. - № 24. - P. 5218-5224.

86. Fabrication of Quasi-2D Shape-Tailored Microparticles using Wettability Contrast-Based Platforms / M. D. Neto, A. Stoppa, M. A. Neto [et al.] // Advanced Materials. - 2021. - Vol. 33. - № 14.

87. Highly Parallel and High-Throughput Nanoliter-Scale Liquid, Cell, and Spheroid Manipulation on Droplet Microarray / J. E. Urrutia Gómez, M. Zhou, N. K. Mandsberg [et al.] // Advanced Functional Materials. - 2024.

88. High-throughput formation of miniaturized cocultures of 2D cell monolayers and 3D cell spheroids using droplet microarray / H. Cui, T. Tronser, X. Wang [et al.] // Droplet. - 2023. - Vol. 2. - № 1.

89. Repurposing FDA-Approved Drugs for Temozolomide-Resistant IDH1 Mutant Glioma Using High-Throughput Miniaturized Screening on Droplet Microarray Chip / H. Cui, X. Sun, M. Schilling [et al.]. - Text : electronic // Advanced Healthcare Materials. - 2023. - Vol. 12. - № 24. - P. 2300591. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.202300591 (date accessed: 30.10.2024).

90. A microdroplet-accelerated Biginelli reaction: mechanisms and separation of isomers using IMS-MS / N. Sahota, D. I. AbuSalim, M. L. Wang [et al.] // Chemical Science. - 2019. - Vol. 10. - № 18. - P. 4822-4827.

91. The chemical reactions in electrosprays of water do not always correspond to those at the pristine air-water interface / A. Gallo, A. S. F. Farinha, M. Dinis [et al.] // Chemical Science. - 2019. - Vol. 10. - № 9. - P. 2566-2577.

92. Colussi, A. J. Detecting Intermediates and Products of Fast Heterogeneous Reactions on Liquid Surfaces via Online Mass Spectrometry / A. J. Colussi, S. Enami // Atmosphere. - 2019. - Vol. 10. - № 2. - P. 47.

93. Microdroplets Accelerate Ring Opening of Epoxides / Y.-H. Lai, S.

Sathyamoorthi, R. M. Bain, R. N. Zare // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2018. - Vol. 29. - № 5. - P. 1036-1043.

94. Banerjee, S. Influence of Inlet Capillary Temperature on the Microdroplet Chemistry Studied by Mass Spectrometry / S. Banerjee, R. N. Zare // The Journal of Physical Chemistry A. - 2019. - Vol. 123. - № 36. - P. 7704-7709.

95. Aqueous microdroplets containing only ketones or aldehydes undergo Dakin and Baeyer-Villiger reactions / D. Gao, F. Jin, J. K. Lee, R. N. Zare // Chemical Science. - 2019. - Vol. 10. - № 48. - P. 10974-10978.

96. Bain, R. M. Fischer Indole Synthesis in the Gas Phase, the Solution Phase, and at the Electrospray Droplet Interface / R. M. Bain, S. T. Ayrton, R. G. Cooks // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2017. - Vol. 28. - № 7. - P. 1359-1364.

97. Mortensen, D. N. Ultrafast (1 ^s) Mixing and Fast Protein Folding in Nanodrops Monitored by Mass Spectrometry / D. N. Mortensen, E. R. Williams // Journal of the American Chemical Society. - 2016. - Vol. 138. - № 10. - P. 34533460.

98. Bain, R. M. "On-Droplet" Chemistry: The Cycloaddition of Diethyl Azodicarboxylate and Quadricyclane / R. M. Bain, S. Sathyamoorthi, R. N. Zare // Angewandte Chemie International Edition. - 2017. - Vol. 56. - № 47. - P. 1508315087.

99. Rapid Hydrogen-Deuterium Exchange in Liquid Droplets / E. T. Jansson, Y.-H. Lai, J. G. Santiago, R. N. Zare // Journal of the American Chemical Society. -2017. - Vol. 139. - № 20. - P. 6851-6854.

100. Accelerated multi-reagent copper catalysed coupling reactions in micro droplets and thin films / K. Iyer, J. Yi, A. Bogdan [et al.] // Reaction Chemistry & Engineering. - 2018. - Vol. 3. - № 2. - P. 206-209.

101. Marsh, B. M. Reaction Acceleration in Electrospray Droplets: Size, Distance, and Surfactant Effects / B. M. Marsh, K. Iyer, R. G. Cooks // Journal of the

American Society for Mass Spectrometry. - 2019. - Vol. 30. - № 10. - P. 20222030.

102. Mortensen, D. N. Surface-Induced Protein Unfolding in Submicron Electrospray Emitters / D. N. Mortensen, E. R. Williams // Analytical Chemistry. -2016. - Vol. 88. - № 19. - P. 9662-9668.

103. Mortensen, D. N. Investigating Protein Folding and Unfolding in Electrospray Nanodrops Upon Rapid Mixing Using Theta-Glass Emitters / D. N. Mortensen, E. R. Williams // Analytical Chemistry. - 2015. - Vol. 87. - № 2. -P. 1281-1287.

104. Acceleration of reaction in charged microdroplets / J. K. Lee, S. Banerjee, H. G. Nam, R. N. Zare // Quarterly Reviews of Biophysics. - 2015. - Vol. 48. - № 4. - p. 437-444.

105. Banerjee, S. Syntheses of Isoquinoline and Substituted Quinolines in Charged Microdroplets / S. Banerjee, R. N. Zare // Angewandte Chemie International Edition. - 2015. - Vol. 54. - № 49. - P. 14795-14799.

106. Bain, R. M. Accelerated Hantzsch electrospray synthesis with temporal control of reaction intermediates / R. M. Bain, C. J. Pulliam, R. G. Cooks // Chemical Science. - 2015. - Vol. 6. - № 1. - P. 397-401.

107. Accelerated hydrazone formation in charged microdroplets / R. M. Bain, C. J. Pulliam, S. T. Ayrton [et al.] // Rapid Communications in Mass Spectrometry. -2016. - Vol. 30. - № 16. - P. 1875-1878.

108. Can Accelerated Reactions in Droplets Guide Chemistry at Scale? / M. Wleklinski, C. E. Falcone, B. P. Loren [et al.] // European Journal of Organic Chemistry. - 2016. - Vol. 2016. - № 33. - P. 5480-5484.

109. Accelerated tert-butyloxycarbonyl deprotection of amines in microdroplets produced by a pneumatic spray / P. W. Fedick, R. M. Bain, K. Bain [et al.] // International Journal of Mass Spectrometry. - 2018. - Vol. 430. - P. 98-103.

110. Abiotic production of sugar phosphates and uridine ribonucleoside in aqueous

microdroplets / I. Nam, J. K. Lee, H. G. Nam, R. N. Zare // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2017. - Vol. 114. - № 47. - P. 12396-12400.

111. Yan, X. Preparative microdroplet synthesis of carboxylic acids from aerobic oxidation of aldehydes / X. Yan, Y.-H. Lai, R. N. Zare // Chemical Science. - 2018. - Vol. 9. - № 23. - P. 5207-5211.

112. Gnanamani, E. Chemoselective N-Alkylation of Indoles in Aqueous Microdroplets / E. Gnanamani, X. Yan, R. N. Zare // Angewandte Chemie International Edition. - 2020. - Vol. 59. - № 8. - P. 3069-3072.

113. Micrometer-Sized Water Droplets Induce Spontaneous Reduction / J. K. Lee, D. Samanta, H. G. Nam, R. N. Zare // Journal of the American Chemical Society. -2019. - Vol. 141. - № 27. - P. 10585-10589.

114. Enami, S. Fenton chemistry at aqueous interfaces / S. Enami, Y. Sakamoto, A. J. Colussi // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2014. -Vol. 111. - № 2. - P. 623-628.

115. Zhong, X. Ultrafast enzymatic digestion of proteins by microdroplet mass spectrometry / X. Zhong, H. Chen, R. N. Zare // Nature Communications. - 2020. -Vol. 11. - № 1. - P. 1049.

116. Müller, T. Accelerated Carbon□ Carbon Bond-Forming Reactions in Preparative Electrospray / T. Müller, A. Badu-Tawiah, R. G. Cooks // Angewandte Chemie International Edition. - 2012. - Vol. 51. - № 47. - P. 11832-11835.

117. On-Line Synthesis and Analysis by Mass Spectrometry / R. M. Bain, C. J. Pulliam, S. A. Raab, R. G. Cooks // Journal of Chemical Education. - 2015. -Vol. 92. - № 12. - P. 2146-2151.

118. Crawford, E. A. Real Time Monitoring of Containerless Microreactions in Acoustically Levitated Droplets via Ambient Ionization Mass Spectrometry / E. A. Crawford, C. Esen, D. A. Volmer // Analytical Chemistry. - 2016. - Vol. 88. -№ 17. - P. 8396-8403.

119. Accelerated Forced Degradation of Pharmaceuticals in Levitated

Microdroplet Reactors / Y. Li, Y. Liu, H. Gao [et al.] // Chemistry - A European Journal. - 2018. - Vol. 24. - № 29. - P. 7349-7353.

120. Badu-Tawiah, A. K. Accelerated C-N Bond Formation in Dropcast Thin Films on Ambient Surfaces / A. K. Badu-Tawiah, D. I. Campbell, R. G. Cooks // Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2012. - Vol. 23. - № 9.

- P. 1461-1468.

121. Prebiotic Phosphorylation of Uridine using Diamidophosphate in Aerosols / A. D. Castañeda, Z. Li, T. Joo [et al.] // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9. - № 1.

- P. 13527.

122. Enhanced Chemical Synthesis at Soft Interfaces: A Universal Reaction-Adsorption Mechanism in Microcompartments / A. Fallah-Araghi, K. Meguellati, J.-C. Baret [et al.] // Physical Review Letters. - 2014. - Vol. 112. - № 2. -P. 028301.

123. Exploring Chemistry in Microcompartments Using Guided Droplet Collisions in a Branched Quadrupole Trap Coupled to a Single Droplet, Paper Spray Mass Spectrometer / M. I. Jacobs, J. F. Davies, L. Lee [et al.] // Analytical Chemistry. -2017. - Vol. 89. - № 22. - P. 12511-12519.

124. Li, Y. The Role of the Interface in Thin Film and Droplet Accelerated Reactions Studied by Competitive Substituent Effects / Y. Li, X. Yan, R. G. Cooks // Angewandte Chemie International Edition. - 2016. - Vol. 55. - № 10. - P. 34333437.

125. High yield accelerated reactions in nonvolatile microthin films: chemical derivatization for analysis of single-cell intracellular fluid / Z. Wei, X. Zhang, J. Wang [et al.] // Chemical Science. - 2018. - Vol. 9. - № 40. - P. 7779-7786.

126. Accelerated bimolecular reactions in microdroplets studied by desorption electrospray ionization mass spectrometry / M. Girod, E. Moyano, D. I. Campbell, R. G. Cooks // Chem. Sci. - 2011. - Vol. 2. - № 3. - P. 501-510.

127. Reactive Laser Ablation Electrospray Ionization Time-Resolved Mass

Spectrometry of Click Reactions / F. A. M. G. van Geenen, M. C. R. Franssen, H. Zuilhof, M. W. F. Nielen // Analytical Chemistry. - 2018. - Vol. 90. - № 17. -P. 10409-10416.

128. Chemical Synthesis Accelerated by Paper Spray: The Haloform Reaction / R. M. Bain, C. J. Pulliam, S. A. Raab, R. G. Cooks // Journal of Chemical Education.

- 2016. - Vol. 93. - № 2. - P. 340-344.

129. Sahraeian, T. Droplet Imbibition Enables Nonequilibrium Interfacial Reactions in Charged Microdroplets / T. Sahraeian, D. S. Kulyk, A. K. Badu-Tawiah // Langmuir. - 2019. - Vol. 35. - № 45. - P. 14451-14457.

130. Microdroplet fusion mass spectrometry for fast reaction kinetics / J. K. Lee, S. Kim, H. G. Nam, R. N. Zare // Proceedings of the National Academy of Sciences.

- 2015. - Vol. 112. - № 13. - P. 3898-3903.

131. Spontaneous generation of hydrogen peroxide from aqueous microdroplets / J. K. Lee, K. L. Walker, H. S. Han [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2019. - Vol. 116. - № 39. - P. 19294-19298.

132. Lee, J. K. Microdroplet fusion mass spectrometry: accelerated kinetics of acid-induced chlorophyll demetallation / J. K. Lee, H. G. Nam, R. N. Zare // Quarterly Reviews of Biophysics. - 2017. - Vol. 50. - P. e2.

133. Structural absorption by barbule microstructures of super black bird of paradise feathers / D. E. McCoy, T. Feo, T. A. Harvey, R. O. Prum // Nature Communications. - 2018. - Vol. 9. - № 1. - P. 1.

134. Bzdek, B. R. Open questions on the physical properties of aerosols / B. R. Bzdek, J. P. Reid, M. I. Cotterell // Communications Chemistry. - 2020. - Vol. 3. -№ 1. - P. 105.

135. Quantum Mechanical Modeling of Reaction Rate Acceleration in Microdroplets / N. Narendra, X. Chen, J. Wang [et al.] // The Journal of Physical Chemistry A. - 2020. - Vol. 124. - № 24. - P. 4984-4989.

136. Aerosol microdroplets exhibit a stable pH gradient / H. Wei, E. P. Vejerano,

W. Leng [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2018. -Vol. 115. - № 28. - P. 7272-7277.

137. Beyond the flask: Reactions on the fly in ambient mass spectrometry / R. D. Espy, M. Wleklinski, X. Yan, R. G. Cooks // TrAC Trends in Analytical Chemistry.

- 2014. - Vol. 57. - P. 135-146.

138. Charge Separation in the Aerodynamic Breakup of Micrometer-Sized Water Droplets / L. W. Zilch, J. T. Maze, J. W. Smith [et al.] // The Journal of Physical Chemistry A. - 2008. - Vol. 112. - № 51. - P. 13352-13363.

139. Chamberlayne, C. F. Simple model for the electric field and spatial distribution of ions in a microdroplet / C. F. Chamberlayne, R. N. Zare // The Journal of Chemical Physics. - 2020. - Vol. 152. - № 18.

140. Unraveling the Mechanism of Electrospray Ionization / L. Konermann, E. Ahadi, A. D. Rodriguez, S. Vahidi // Analytical Chemistry. - 2013. - Vol. 85. - № 1.

- P. 2-9.

141. Harnessing electrostatic catalysis in single molecule, electrochemical and chemical systems: a rapidly growing experimental tool box / S. Ciampi, N. Darwish, H. M. Aitken [et al.] // Chemical Society Reviews. - 2018. - Vol. 47. - № 14. -P. 5146-5164.

142. Electrostatic catalysis of a Diels-Alder reaction / A. C. Aragonés, N. L. Haworth, N. Darwish [et al.] // Nature. - 2016. - Vol. 531. - № 7592. - P. 88-91.

143. Iribarne, J. V. On the evaporation of small ions from charged droplets / J. V. Iribarne, B. A. Thomson // The Journal of Chemical Physics. - 1976. - Vol. 64. -№ 6. - P. 2287-2294.

144. Can all bulk-phase reactions be accelerated in microdroplets? / S. Banerjee, E. Gnanamani, X. Yan, R. N. Zare // The Analyst. - 2017. - Vol. 142. - № 9. -P. 1399-1402.

145. Effect of Varying Chain Length and Content of Poly(dimethylsiloxane) on Dynamic Dewetting Performance of NP-GLIDE Polyurethane Coatings / E. Gee, G.

Liu, H. Hu, J. Wang // Langmuir. - 2018. - Vol. 34. - № 34. - P. 10102-10113.

146. Omniphobic liquid-like surfaces / L. Chen, S. Huang, R. H. A. Ras, X. Tian // Nature Reviews Chemistry. - 2023. - Vol. 7. - № 2. - P. 123-137.

147. Laser surface processing of titanium alloy for antibacterial medical applications / A. G. Buzykin, Y. Karlagina, M. Radaev [et al.]. - 2022. - Vol. 11989. - P. 11.

148. Laser ablation of polymers: a review / S. Ravi-Kumar, B. Lies, X. Zhang [et al.] // Polymer International. - 2019. - Vol. 68. - № 8. - P. 1391-1401.

149. Hard yet Flexible Transparent Omniphobic GPOSS Coatings Modified with Perfluorinated Agents / D. N. Bender, K. Zhang, J. Wang, G. Liu // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2021. - Vol. 13. - № 8. - P. 10467-10479.

150. Vashchenko, V. Simple and Effective Protocol for Claisen—Schmidt Condensation of Hindered Cyclic Ketones with Aromatic Aldehydes. / V. Vashchenko, L. Kutulya, A. Krivoshey // ChemInform. - 2007. - Vol. 38. - № 47.

151. Saleh, G. Synthesis, characterization, anti-bacterial activity study of vanillin Schiff base complexes / G. Saleh, H. Mohammed, Z. Mustafea // Kirkuk University Journal-Scientific Studies. - 2021. - Vol. 16. - № 4. - P. 13-20.

152. A critical analysis of electrospray techniques for the determination of accelerated rates and mechanisms of chemical reactions in droplets / G. Rovelli, M. I. Jacobs, M. D. Willis [et al.] // Chemical Science. - 2020. - Vol. 11. - № 48. -P. 13026-13043.