المدونة

الأحد, 19 آب/أغسطس 2018 07:03

تقنية جديدة للطباعة النانويّة ثلاثية الأبعاد لبناء رقاقات حيويّة أفضل مميز

aa

تسمح عملية الطباعة النانوية هذه للباحثين بطباعة ثلاثية الأبعاد لكم مواد أكبر على الرقاقات الحيوية أكثر من أي وقت مضى؛  ما يسهّل دراسة مسائل الطب الحيوي.

وتعدُّ الرقاقات الحيويّة تقنية محورية في دراسة الأمراض، وأصبحت صناعتها أسهل قليلًا بفضل العملية الجديدة للطباعة النانويّة، والتي تستخدم أهرام مطلية بالذهب وضوء LED وتفاعلات الكيمياء الضوئية لطباعة عدد أكبر من السابق من المواد العضوية على سطح رقاقة واحدة.

تستخدم هذه التقنية نسقًا من أشكال هرمية من مادة البوليمر ومطلية بالذهب متموضعة على مجهر القوة الذريّة، وهذه النُسق تبلغ مساحتها سنتمر مربع وتحوي الآلاف من الأهرامات الصغيرة بفتحات تسمح للضوء بالمرور وتحرص على توجيه الضوء للمكان المحدد المراد على سطح الرقاقة لتثبيت المواد العضوية الكاشفة ذات الحساسية العالية على سطح الرقاقة بدون التسبب بأي ضرر لها.

تُعتبر هذه العمليات -والمعروفة بالطباعة الحجرية بالرأس المستدق tip-based lithography- على نطاق واسع بأنها أفضل طريقة للطباعة الثلاثية الأبعاد للمواد العضوية على المستوى النانوي بارز الاستبانة؛ ولكن في الماضي كانت هذه العمليات محدودة بواقع أنها لا تستطيع سوى طباعة نوع واحد من الجزيئات في كل مرة.

ويعتقد الباحثون في جامعة هانتر ومركز أبحاث العلوم المتقدمة (ASRC) في مركز الخريجين في جامعة مدينة نيويورك، أنهم حلّو هذه المشكلة.

قام الباحثون هناك باستخدام علم الموائع الدقيقة (microfluidics) -وهذا العلم يُعنى بمعالجة الموائع على المستوى الجزيئي- لتعريض كل رقاقة حيوية للمزيج المطلوب من المواد الكيميائية، ومن ثمَّ يستخدمون الكيمياء الضوئية (photochemistry) عبر تسليط الضوء من خلال الفُتح في الأهرامات، ليؤدي تفاعل الضوء مع الجزيئات لالتحامهم بالرقاقة.

في الأنظمة النموذجية للطباعة الحجرية بالرأس المستدق من الممكن أن تدمّر طاقة الضوء بعض الجزيئات وتؤدي لفساد الرقاقة؛ ولكن فريق البحث في جامعة مدينة نيويورك يستخدم الطباعة الحجرية بقلم الشعاع (beam-pen lithography) حيث الضوء محدود وموجّه عبر رؤوس صغيرة، وهذا يسمح لفريق الباحثين بالتحكم بالضوء وحماية المواد العضويّة المطبوعة سلفًا على الرقاقة.

ويشير أدم براونشويج، الباحث الرئيسي والأستاذ المساعد في مبادرة علم النانو من مركز أبحاث العلوم المتقدمة وقسم الكيمياء في جامعة هانتر، أن هذه الطريقة في الطباعة الثلاثية الأبعاد للرقاقات الحيويّة ستساعد العلماء على فهم الخلايا والمسارات البيولوجية، وهذا لأنها ستسهّل دراسة تطوّر الأمراض  وستجعلها أكثر فعاليّة، كما ستساعد على حلّ معضلات بيولوجية أخرى ككشف وتحديد أدوات الإرهاب البيولوجي.

المصدر: http://uclengins.org/external/nanoscale-3d-printing-technique-uses-micro-pyramids-to-build-better-biochips/view/

قراءة 823 مرات
منتدى أسبار الدولي. جميع الحقوق محفوظة ©2019.