تولید حسگرهای زیستی جدید برای تشخیص پزشکی

گروهی از محققان آمریکایی یک فناوری زیست‌حسگری الکترونیکی جدید ابداع کرده‌اند که می‌تواند میکروصفحات چندحفره‌ای مورد استفاده در تحقیقات زیست‌پزشکی و آزمایشگاه‌های تشخیص طبی را به تاریخ بسپارد.

گروهی از مهندسان زیست‌پزشکی و دانشمندان
مهندسی زیستی در موسسه فناوری جرجیا یک فناوری زیست‌حسگری الکترونیکی جدید
ابداع کرده‌اند که می‌تواند میکروصفحات چندحفره‌ای مورد استفاده در تحقیقات
زیست‌پزشکی و آزمایشگاه‌های تشخیص طبی را به تاریخ بسپارد.

میکروصفحات که در حقیقت آرایه‌ای از لوله‌های آزمایش کوچک هستند، مدتهای
زیادی است برای مطالعه همزمان چندین نمونه و بررسی پاسخ آنها به مواد
شیمیایی، اُرگانیسم‌های زنده و پادتن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
فلورسانس یا تغییر رنگ برچسب‌هایی که روی این صفحات قرار دارند، می‌توانند
حضور پروتئین‌ها یا توالی‌های ژنی خاص را اعلام کنند.
 

محققان امیدوارند بتوانند این صفحات را با
فناوری پیشرفته میکروالکترونیکی جایگزین نمایند. این فناوری جدید از آرایه‌های
یکبار مصرفِ حاوی هزاران حسگر الکترونیکی بهره می‌برد که به مدارات پردازش
سیگنال قوی متصل شده‌اند. اگر این فناوری موفق باشد، می‌تواند تشخیص بیماری‌ها
را به‌صورت بلادرنگ در مطب پزشک امکان‌پذیر ساخته و امکان اِعمال روش‌های
درمانی شخصی را فراهم کند؛ بدین ترتیب رویای پزشکی شخصی واقعیت پیدا خواهد
کرد.

اساس این سامانه حسگری جدید، توانایی تشخیص الکترونیکی نشانگرهایی است که
تفاوت سلول‌های سالم و بیمار را نشان می‌دهند. این نشانه‌ها می‌تواند تفاوت
در پروتئین‌ها، جهش‌های DNA و حتی تفاوت در غلظت یون‌های خاص در سلول‌های
سرطانی باشند. محققان در حال یافتن تفاوت‌های بیشتر و بیشتری همانند اینها
هستند تا از آنها در تشخیص الکترونیکی ارزان و سریع استفاده نمایند.

این آرایه‌های حسگری سه‌بعدی جدید با استفاده از فناوری بالا به پایین و
ارزان میکروالکترونیکی ساخته می‌شوند. با وجودی که در صورت استفاده از این
آرایه‌های حسگری جدید، سیستم‌های فعلی تهیه و پرکردن نمونه باید تغییر
یابند، اما این آرایه‌ها جدید می‌بایست با جریان کاری فعلی در آزمایشگاه‌های
تحقیقاتی و تشخیصی سازگار باشد.

مزیت کلیدی این آرایه جدید این است که بخش حسگری آن از قطعات ارزان و یکبار
مصرف تشکیل می‌شود، در حالی که بخش پردازش اطلاعات از مدارات مجتمع معمول
ساخته شده است که می‌تواند به‌طور موقت به بخش یکبار مصرف متصل شده و سپس
از آن جدا شود. وجود تعداد بسیار زیادی از اتصالات فنرمانند امکان اتصال
الکتریکی بخش الکترونیکی به بخش حسگری را بدون آنکه آسیبی به مدارت زیرین
وارد شود، ایجاد می‌کند.

جزئیات این کار در کنفرانس Electronic Components and Technology و کنفرانس
International Interconnect Technology ارائه شده است.