ساده سازی ساختار آزمایشگاه روی تراشه با یک ترفند مهندسی

تاریخ : ۲۲ اردیبهشت ۱۴۰۱

تعداد بازدید : ۱۰۲

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان نشان دادند که می توان با استفاده از ساده سازی ساختار آزمایشگاه روی تراشه، فرایند تجاری سازی آن را تسریع کرد.

به تازگی مقاله ای با عنوان Open-channel microfluidics via resonant wireless power transfer در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است که در آن از تلفن همراه برای کار با آزمایشگاه روی تراشه استفاده شده است. این اولین باری است که محققان توانسته‌اند از تلفن هوشمند برای فعال کردن کانال‌های باریک از راه دور بدون استفاده از ساختارهای میکروسیال استفاده کنند و مسیر را برای دستگاه‌های تشخیصی ارزان‌تر و در دسترس‌تر در خانه هموار کنند.

 

میکروفلوئیدیک یا میکروسیالی مطالعه و دستکاری مایعات در سطح میکروسکوپی است. توسعه فناوری "آزمایشگاه روی یک تراشه" یا ظرفیت ساخت دستگاه‌هایی که می‌توانند بیماری‌ها را از نمونه‌های زیستی بسیار کمی مانند خون یا ادرار تشخیص دهند، یکی از برجسته‌ترین کاربردها در این حوزه است.

 

برخی از بیماری‌ها را می‌توان با استفاده از ابزارهای قابل حمل مانند آزمایش سریع آنتی ژن کرونا تشخیص داد. با این حال، نیاز به تعداد زیادی از قطعات متحرک، مانع بزرگی برای توسعه تراشه‌های تشخیصی پیچیده‌تر است.

 

این تراشه‌ها به موادی برای محصور کردن مایع در داخل، پمپ‌ها و لوله‌ها برای کنترل مایع، و سیم‌ها برای کارکرد پمپ‌ها نیاز دارند  که اندازه‌های کوچک این اجزاء چالش برانگیز هستند. محققان دانشگاه مینه‌سوتا یک دستگاه میکروسیال ابداع کرده‌اند که به اجزای حجیم نیاز ندارد.

 

سانگ هیون اوه، نویسنده این مقاله از گروه مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه مینه‌سوتا می گوید: « محققان در مورد مقیاس‌گذاری دستگاه‌های الکترونیکی بسیار موفق بوده‌اند، اما توانایی پردازش نمونه‌های مایع چالش‌هایی با خود به همراه دارد. فکر ما این بود که آیا می‌توانیم کلاً از شر مواد پوششی، سیم‌ها و پمپ‌ها خلاص شویم و آن را ساده کنیم؟»

 

بسیاری از روش‌های آزمایشگاه روی تراشه، پاتوژن‌های ویروسی یا باکتری‌های داخل نمونه را با حرکت قطرات مایع روی یک ریزتراشه شناسایی می‌کنند. روشی که توسط محققان این پروژه ابداع شد از یک اتفاق منحصر به فرد در دنیای واقعی الهام گرفته شده است. قطرات درازی که در داخل یک بطری آب به دلیل کشش سطحی ناشی از تبخیر آب ایجاد می‌شوند.

 

محققان از فناوری توسعه یافته در ااوایل دهه 2010 برای قرار دادن الکترودهای کوچک بسیار نزدیک به هم روی یک تراشه 2 سانتی متر در 2 سانتی متر استفاده کردند که میدان های الکتریکی قوی ایجاد می کند که قطرات را در سراسر دستگاه می کشد و یک "رد دراز" مایع قابل مقایسه را تشکیل می دهد.

 

منبع : https://www.azom.com/news.aspx?newsID=58978

نظر شما