تراشه تشخیص نانویی حاوی نانوالکترود تجاری سازی شد

همکاری شرکت گریپ مولکولار تکنولوژیز با محققان دانشگاه توئین سیتیز مینه‌سوتا، تراشه تشخیص طبی نانویی قرار است تجاری سازی شود.

کد خبر: ۱۲۸۴۰۵۳

تاریخ: ۲۸ ارديبهشت ۱۴۰۱ - ۰۹:۵۹

به گزارش خبرگزاری دانا این فناوری ماحصل کار یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه توئین سیتیز مینه‌سوتا است. آن‌ها تراشه میکروسیال جدیدی برای تشخیص بیماری ایجاد کرده‌اند که ساختار آن اجزا اندکی دارد و می‌توان آن را به‌صورت بی‌سیم توسط گوشی هوشمند شارژ کرد. این پیشرفت راه را برای تست‌های پزشکی راحت‌تر و مقرون به صرفه‌تر در خانه هموار می‌کند.

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.

تراشه‌های میکروسیالی پتانسیل بالایی برای شناسایی سریع بیماری‌ها دارند. هرچند که نیاز به تعداد زیادی از قطعات متحرک، مانع بزرگی برای توسعه این نوع تراشه‌ها است. معمولا این نوع تراشه‌ها به موادی برای محصور کردن مایع در داخل، پمپ‌ها و لوله‌هایی برای کنترل سیال و نمونه آزمایشی و همچنین سیم‌ها برای کارکرد پمپ‌ها نیاز دارند. تمامی این اجزاء اندازه‌های کوچکی داشته و فراهم کردن این اجزاء کاری بسیار چالش برانگیز هستند.

چنین چالشی، یک مانع بزرگ برای تجاری‌سازی آزمایشگاه روی تراشه است. محققان دانشگاه توئین سیتیز مینه‌سوتا با یک دستگاه میکروسیال ابداع کرده‌اند که به اجزای حجیم نیاز ندارد. آن‌ها تصمیم دارند تا با همکاری شرکت گریپ مولکولار تکنولوژیز این فناوری را تجاری‌سازی کنند. سانگ هیون اوه از محققان این پروژه می‌گوید: «محققان در مورد مقیاس‌گذاری دستگاه‌های الکترونیکی بسیار موفق بوده‌اند، اما توانایی پردازش نمونه‌های مایع چالش‌هایی با خود به همراه دارد.»

بر اساس این گزارش این روش که توسط محققان این پروژه ابداع شد از یک اتفاق منحصر به فرد در دنیای واقعی الهام گرفته شده است. قطرات که در داخل یک بطری آب به دلیل کشش سطحی ناشی از تبخیر آب ایجاد می‌شوند دستمایه توسعه این فناوری بوده است.

این محققان از فناوری توسعه یافته در اوایل دهه ۲۰۱۰ برای قرار دادن الکترود‌های کوچک بسیار نزدیک به هم روی یک تراشه ۲ سانتی متر در ۲ سانتی‌متر استفاده کردند که میدان‌های الکتریکی قوی ایجاد می‌کند که قطرات را در سراسر دستگاه می‌کشد و یک رد از مایع را تشکیل می‌دهد. از آنجایی که الکترود‌ها بسیار نزدیک به هم هستند و فقط فاصله ۱۰ نانومتری آن‌ها را از هم جدا می‌کند،

میدان الکتریکی تولید شده آنقدر شدید است که تراشه می‌تواند با کمتر از یک ولت برق کار کند. محققان قادر بودند تراشه تشخیصی را با استفاده از سیگنال‌های ارتباطی تلفن هوشمند فعال کنند، همان فناوری که برای پرداخت بدون تماس در مغازه‌ها استفاده می‌شود. 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.

برای تجاری‌سازی این پلتفرم ریزتراشه، آن‌ها با شرکت گریپ مولکولار تکنولوژیز که یک شرکت فعال در حوزه دستگاه‌های تشخیصی در خانه است، همکاری می‌کنند. این تراشه برای شناسایی پاتوژن‌ها، ویروس‌ها، باکتری‌ها و سایر نشانگر‌های زیستی در نمونه‌های مایع طراحی شده است و کاربرد‌های گسترده‌ای دارد.