فهرست مطالب
شرکت IMEC موفق به تولید نانوحفره‌ها در مقیاس کامل ویفر با استفاده از پیشرفته‌ترین ماشین‌های لیتوگرافی EUV ای‌اس‌ام‌ال شده است.
به گزارش سرویس علمی تکناک، رئیس ارتباطات ای‌اس‌ام‌ال این دستاورد را «غیرمنتظره و فوق‌العاده» توصیف و تاکید کرد که این پیشرفت می‌تواند نقطه عطفی باشد، چرا که نانوحفره‌ها ظرفیت‌های گسترده‌ای برای حسگری مولکولی ایجاد می‌کنند. ویژگی‌های نانوحفره‌ها در حوزه دارویی بسیار جذاب است. همان‌طور که از نام آنها مشخص است، نانوحفره‌ها در واقع سوراخ‌هایی به اندازه چند نانومتر هستند. به بیان قابل درک‌تر، قطر این حفره‌ها حدود ۱۰ هزار برابر نازک‌تر از موی انسان است.
حتما بخوانید: انقلاب در مهار تداخل الکترومغناطیسی با یک نانوسیم جدید
کاربرد نانوحفره‌ها چیست؟
نانوحفره‌ها به دلیل نحوه تعامل مولکول‌ها با آنها، کاربرد گسترده‌ای در حسگرهای پزشکی دارند. سازوکار تشخیص آنها به شرح زیر است:
- جریان یونی عبوری از نانوحفره‌ها اندازه‌گیری می‌شود.
- عبور مولکول‌ها باعث ایجاد تغییرات الکتریکی می‌شود که اطلاعاتی درباره اندازه، ساختار، بار و تعاملات آنها ارائه می‌دهد.
- این امکان فراهم می‌شود که مولکول‌های مختلف بر اساس امضاهای الکتریکی منحصر به فرد خود با حساسیت بالا شناسایی شوند.
به این ترتیب، نانوحفره‌های تولیدشده با ماشین‌های EUV می‌توانند به عنوان ایستگاه‌های بازرسی مولکولی برای حسگری بیومدیکال عمل کنند و مولکول‌های منفردی مانند ویروس‌ها، پروتئین‌ها یا DNA را شناسایی نمایند، که ویژگی کلیدی برای تشخیص و تحلیل دقیق مولکولی است. علاوه بر این، تغییر اندازه نانوحفره‌های جامد می‌تواند در کاربردهایی مانند فیلتراسیون و ذخیره‌سازی داده‌های مولکولی نیز مفید باشد، همان‌طور که IMEC اعلام کرده است.
چرا ماشین‌های EUV مورد استفاده قرار می‌گیرند؟
روش‌های فعلی تولید نانوحفره‌ها اغلب کند، محدود به محیط آزمایشگاهی و پرهزینه هستند. در مقاله IMEC آمده است که پژوهشگران موفق شدند «نانوحفره‌های بسیار یکنواخت با قطر حدود ۱۰ نانومتر را روی ویفرهای ۳۰۰ میلی‌متری کامل تولید کنند.» این دستاورد که هم‌زمان شامل تولید انبوه، دقت بالا و قابلیت تکرار است، می‌تواند مانع اصلی تاخیر در پذیرش حسگرهای مبتنی بر نانوحفره را برطرف کند.
بیشتر بخوانید: ساخت حسگرهای نورانی برای ردیابی شکست DNA و مشاهده فرایند ترمیم + ویدیو
با وجود استقبال از این تحقیق و ایده دسترسی بیشتر تولیدکنندگان تجهیزات پزشکی به نانوحفره‌های دقیق، روشن است که ماشین‌های EUV ای‌اس‌ام‌ال به‌سادگی در دسترس نیستند. با توجه به تقاضای گسترده صنعت نیمه‌هادی برای این فناوری پیشرفته، امید می‌رود که هنوز امکان تولید نانوحفره‌ها فراهم باشد. اما نکته دلگرم‌کننده این است که پژوهشگران این دستاورد را گامی به سوی «تولید انبوه و مقرون‌به‌صرفه» توصیف کرده‌اند و بدیهی است که آنها هزینه‌های تولید یک ویفر ۳۰۰ میلی‌متری پر از نانوحفره را نیز مورد بررسی قرار داده‌اند.
