تأمین انرژی تراشه‌ها از راه دور

گروهی از محققان آمریکایی اولین ابزار آزمایشگاه روی تراشه را که انرژی آن از راه دور تأمین می‌شود، تولید کرده‌اند.

گروهی از محققان آمریکایی اولین ابزار
آزمایشگاه روی تراشه را که انرژی آن از راه دور تأمین می‌شود، تولید کرده‌اند.

ون کیائو در دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو یک تراشه میکروسیالی برای آزمایش‌های
الکتروفورز ساخته است که انرژی آن با استفاده از یک نشر کننده فرکانس
رادیویی تجاری تأمین می‌شود.

الکتروفورز روشی است که در آن از یک میدان الکتریکی برای دستکاری ذرات
باردار استفاده می‌شود. دانشمندان برای افزایش کارایی الکتروفورز، ابزارهای
میکروتراشه‌ای را تولید کرده‌اند، اما این ابزارها به تجهیزات الکتریکی
بزرگی نیاز دارند. چاک هنری، متخصص الکتروفورز در دانشگاه ایالتی کلرادو می‌گوید:
«یکی از مشکلاتی که در زمینه میکروسیالات وجود دارد این است که با وجود
کوچک بودن خود تراشه، به تجهیزات جانبی بزرگی نیاز دارند. این کار واقعا
تحولی در این زمینه به‌شمار می‌رود».

گروه کیائو از طریق چاپ یک مدار روی یک صفحه پلاستیکی این تراشه را ساخته‌اند.
درون این مدار یک اتاقک حاوی تعدادی میکروچاه قرار دارند. این گروه ذرات
باردار منفی را به‌درون این محفظه تزریق نمودند که در ابتدا به‌صورت تصادفی
حرکت می‌کردند. وقتی یک میدان الکتریکی همراه با یک روبشگر RFID استفاده شد،
این ذرات درون چاه‌های دارای بار مثبت به‌دام افتادند. این روبشگر RFID یک
پالس فرکانس رادیویی نشر می‌کند که موجب القای یک جریان الکتریکی شده و برق
تراشه را تأمین می‌کند. از روبشگرهای RFID در سوپرمارکت‌ها برای جلوگیری از
دزدی استفاده می‌شود. محصولات با یک برچسب RFID نشان‌گذاری می‌شوند که حاوی
اطلاعات قابل خوانده شدن توسط این روبشگرها هستند.

تولید این ابزار، ارزان و استفاده از آن
آسان است. از این تراشه می‌توان شبیه یک اسلاید میکروسکوپی استفاده کرد که
در آن نشر کننده RFID کنار صفحه میکروسکوپ قرار گرفته و یک دروبین از ذرات
متحرک تصویربرداری می‌کند. کیائو می‌گوید که این تراشه «کار کردن با این
ابزار را برای پاتولوژیست‌ها و پزشکان که تجربه زیادی در زمینه کار با
میکروسکوپ داشته و تجربه آنها در زمینه کار با تجهیزات الکترونیکی پیشرفته
محدود است، تا حد زیادی آسان کرده است».

بنابر گفته کیائو با وجودی که این یک گام اولیه مهم به‌شمار می‌رود، کار
زیادی لازم است تا ابزارهایی تولید شوند که می‌توان انرژی آنها را با
استفاده از محدوده وسیعی از فرکانس‌ها تأمین کرد. اعضای این گروه می‌خواهند
تراشه‌های میکروسیالی دیگری طراحی کنند که قابلیت تشخیص بیماری‌ها را دارند.

جزئیات این تحقیق در مجله Lab Chip منتشر شده است.