محققان مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) و دانشگاه کرنل، یک روش ساخت جدید به نام نانوشیشه‌گری توسعه داده‌اند که می‌تواند افزاره‌های سیالاتی نانومقیاس را ایجاد کند. از این افزاره‌ها می‌توان برای مجزا کردن و مطالعه مولکول‌های منفرد در محلول(حاوی رشته‌های DNA منفرد) استفاده کرد..
شیشه گری در مقیاس نانو
محققان مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) و دانشگاه کرنل، یک روش ساخت جدید به
نام نانوشیشه‌گری توسعه داده‌اند که می‌تواند افزاره‌های سیالاتی نانومقیاس را
ایجاد کند. از این افزاره‌ها می‌توان برای مجزا کردن و مطالعه مولکول‌های منفرد در
محلول(حاوی رشته‌های DNA منفرد) استفاده کرد.
افزاره‌های نانوسیالاتی و میکروسیالاتی شیشه‌ای به‌طور سنتی با حکاکی کردن کانال‌های
ریز روی یک ویفر شیشه‌ای ساخته می‌شوند. مشابه روش‌های لیتوگرافی برای ساخت مدار
روی تراشه‌های رایانه‌ای نیمه‌هادی. این آب‌راه‌های مثلثی مسطح(مسطح لبه‌دار) روی
یک پوشش شیشه‌ای آنیل‌شده(آنیل کردن به معنای گرما دادن تا ایجاد یک اتصال پایدار
است)، ایجاد می‌شوند.
محققان دانشگاه کرنل مشاهده کردند که در بعضی حالت‌ها گرمای کوره آنیل‌کننده باعث
می‌شود که هوای به دام‌افتاده در کانال، پوشش شیشه‌ای را تا ایجاد یک شکل منحنی‌شده
منبسط کند. این کار بسیار شبیه کار شیشه‌گرهاست که از هوای گرم‌شده برای دوارسازی
بیشتر استفاده می‌کنند. این محققان به دنبال راه‌هایی برای بهره‌برداری از این
پدیده رفتند و متوجه شدند که می‌توانند به‌آسانی میزان این انبساط را کنترل کنند.
در نتیجه محققان قادر به ایجاد افزاره‌هایی شدند که دارای قیف‌هایی با پهنای چند
میکرومتر و عمقی حدود یک میکرومتر هستند. قسمت مخروطی‌شکل این قیف‌ها تا نانوکانال‌هایی(به‌عنوان
قسمت انتهایی قیف‌ها) با عمق هفت نانومتر امتداد پیدا می‌کرد. الیزابت استریکالسکی،
از دانشگاه کرنل و یکی از این محققان، می‌گوید:«برای مثال در گذشته، قرار دادن رشته‌های
منفرد DNA داخل یک افزاره نانوسیالاتی، مشکل بود؛ زیرا DNA در محلول گلوله‌ای می‌شود
و تمایل به پَس جستن از کناره‌های تیز کانال‌های مسطحی را دارد که عمقی کوچک‌تر از
این گلوله دارند».
ساموئل استاویس از NIST، یکی دیگر از این محققان، اضافه می‌کند:«کاهش تدریجی اندازه
ورودی قیفی‌شکل تا این نانوکانال باعث می‌شود که DNA با مقاومت کمتری به داخل جریان
یابد؛ و این، مطالعه خواص DNA را آسان‌تر می‌کند».
به گفته این محققان افزاره‌های نانوشیشه‌گری‌شده آینده می‌توانند برای کمک به مرتب
کردن رشته‌های DNA با اندازه‌های مختلف و یا به‌عنوان قسمتی از یک افزاره برای
شناسایی اجزای جفت- باز رشته‌های منفرد، ساخته شوند.
دیگر کاربردهای بالقوه این روش شامل ساخت عناصر سیالاتی نوری(لنزها یا موج‌برهایی
که می‌توانند چگونگی حرکت نور حول یک میکروتراشه را تغییر دهند) و ظرف‌های دوارشده‌ای
هستند که در آنها سلول‌های منفرد می‌توانند محدود شده، برای رشد یاری شوند.
این محققان نتایج کار خود را تحت عنوان «افزاره‌های نانوسیالاتی غیر مسطح ساخته‌شده
با استفاده از نانوشیشه‌گری برای آنالیز مولکول منفرد» در مجله Nanotechnology
منتشر کرده‌اند.
