کاربرد ابتکاری تا بازار یابی نانو سیستمها

در سال‌های اخیر، استفاده از فناوری‌های میکرو در کاربردهای زیستی افزایش یافته است (بیش از ۴۰ درصد در هر سال). همچنین فناوری‌های نانو به سرعت، متداول و رایج شده‌اند. به واسطه‌ توسعه صنعتی میکروتراشه‌ها، آزمایشگاه‌های روی تراشه‌ و نیز فایل در زمینه فناوری‌ نانوی زیستی که در آزمایشگاه‌های معتبر دانشگاهی انجام می‌گیرد، آینده میکرو علوم زیستی و نیز نانو علوم زیستی روشن و درخشان به نظر می‌آید. اخیراً سرمایه‌گذاری‌های عمومی و خصوصی در این زمینه زیاد شده است. البته باید به خاطر داشت که این دو حیطه، بازارهای وابسته ولی متفاوتی دارند. به عبارت دیگر بازار میکروفناوری‌ها بازاری رشد یافته است ولی بازار فناوری‌های نانوی زیستی در حال شکل‌گیری است. برای موفقیت در انتقال راهبردهای این دانش بنیادی به بازار، باید فرصت‌های خوبی برای نزدیک‌تر شدن فایلات دانشگاهی به شرکای صنعتی به وجود آید.

مقدمه:

امروزه هر فردی که در زمینه علوم خرد (در مقیاس کوچک) فعالیت می‌کند می‌داند که دو شیوه برای طراحی میکرو و نانوسیستم‌ها وجود دارد: یکی از بالا به پایین و دیگری از پایین به بالا. هر دو روش در آغاز برای میکروالکترونیک‌ ایجاد شدند، ولی طی دوسال اخیر عبارت فناوری نانوی زیستی متداول و رایج شده است.
هر دو شیوه طراحی اشیا برای فناوری‌های‌ نانوی زیستی هدف یکسانی دارند که عبارتست از: نزدیک شدن به مقیاس عملی کوچک‌تر یعنی مقیاس نانو در علوم حیاتی . با استفاده از این دو مدل که تمام مقیاس‌های بین اندازه ۱ نانومتر و ۱ میکرومتر می‌توانند توسط آنها پیمایش و بررسی گردد، جامعه علمی قادر می‌شود تا بر روی رشد و توسعه فناوری‌های مبتنی بر این مقیاس‌ها تمرکز کند.
به واسطه روش‌های بالا به پایین و پایین به بالا، ابزارهای متفاوتی برای استفاده در بازارهای علوم حیاتی ایجاد شده‌اند. (شکل ۱)
با ابزارهای عمده‌ای که با روش بالا به پایین ساخته می‌شود مانند میکروتراشه‌های DNA و آزمایشگاه‌های روی تراشه، دسترسی به دقتی در حدود ده‌ها نانومتر امکان‌پذیر شده است. به وسیله ابزارهای عمده‌ای که با روش پایین به بالا ساخته شده‌اند مانند نانوبلورها، نانوکره‌ها و نانوساختارها می‌توان از یک نانومتر شروع کرده و به مقیاس میکرومتر رسید. در نتیجه این دو روش بازارهای متفاوتی دارند.

بازار میکروتراشه DNA

میکرو تراشه‌های DNA با پروپ‌های DNA پوشانده می‌شوند و برای آشکار ساختن سطح هیبریداسیون DNA های استخراج شده، به کار می‌روند. امروزه معمولاً رایج است که آشکارسازی با استفاده از نشان‌گذاری زیستی فلورسنت انجام شود. میکروتراشه DNA نمی‌تواند به تنهایی به کار گرفته شود، لذا بایستی به یک پایه شامل اتاق هیبریداسیون، یک پیمایشگر و نرم افزار خاص متصل گردد تا پروفایل‌های حالت ژنی را تجزیه و تحلیل کند.

بازار آزمایشگاه روی تراشه

آزمایشگاه روی تراشه نوعی فناوری است که برای طراحی ابزارهای خاص استفاده نمی‌شود، بلکه موضوعی مبتنی بر تجزیه و تحلیل‌های چند پارامتری و تراشه‌ای می‌باشد که صرفاًً برای آشکار سازی حالت ژنی ایجاد نشده است. طراحی فرآیندهای تحلیلی در سطح مولکولی باعث کاهش هزینه‌ها شده و سرعت تجزیه و تحلیل را بالا می‌برد. امروزه ابزارهای تجاری محدودی جهت کاربرد در آزمایشگاه‌های روی تراشه به کار می‌روند که اکثر آنها توسط شرکت‌های فناوری ‌زیستی مستقر در آمریکا تولید شده‌اند.