Genialne pomysły są proste
Papier, pisak i słońce, takim warsztatem powinien legitymować się każdy szanujący się naukowiec XXI wieku, konstruujący nowoczesne układy mikroprzepływowe, tzw. laboratoria na chipie.
Za pomocą tych prostych narzędzi można tworzyć
prawdopodobnie najtańsze na świecie, jednocześnie bardzo sprawne,
miniaturowe układy analityczne, które mogą zastępować wiele bardzo
drogich urządzeń laboratoryjnych informuje "Lab on a Chip".
Zgodnie z zasadą, iż najprostsze rozwiązania są zawsze
najtrudniejsze do odkrycia, wiele lat upłynęło zanim naukowcy z
grupy badawczej profesora George'a M. Whitesides'a z Harvard
University (USA) opracowali pierwszy, w pełni funkcjonalny
papierowy układ mikroprzepływowy. Tego typu urządzenie pozwala na
budowę całych systemów działających na zasadzie laboratorium na
chipie, czyli ultra małych, przenośnych aparatów analitycznych,
zdolnych do prowadzenia bardzo skomplikowanych badań
(makroskopowe odpowiedniki zajmują często całe pomieszczenia i są
bardzo drogie).
Poprawnie funkcjonujący układ mikroprzepływowy (czyli taki, który
zawiera sieć kanalików o średnicy kilkuset mikrometrów - mikrometr
to milionowa część metra) można, zgodnie z nowo opracowaną
procedurą, wytworzyć praktycznie wszędzie, gdzie mamy dostęp do
słońca lub do lampy świecącej światłem ultrafioletowym (UV) oraz
zwykłego piekarnika!
Metoda nosi nazwę FLASH (Fast Lithographic Activation of SHeets).
Cała operacja produkcji podzespołów laboratorium na chipie polega
na właściwym (zgodnie z potrzebami) naniesieniu na odpowiednio
przygotowane papierowe podłoże rysunku konturów układu kanalików.
Można je narysować odręcznie, za pomocą zwykłego flamastra lub
korzystając z normalnej drukarki atramentowej!
Papier, z którego wykonywany jest układ mikroprzepływowy składa
się z kilku warstw: pierwsza warstwa, to folia na którą
nadrukowuje się kontury kanalików, druga zawiera papier
impregnowany fotoutwardzalnym polimerem zawierającym związek
chemiczny uczulający na światło nadfioletowe (tu powstają kanały)
oraz trzecia, papierowa warstwa pełniąca funkcję wzmacniającą i
blokującą dostęp "fałszywego" światła, które mogłoby zakłócić
proces fotolitograficzny - wytwarzania światłem mikrokanalików.
Zarówno pierwszą, jak i trzecią warstwę usuwa się przed użyciem
papierowego miniaturowego laboratorium.
Naniesione na folię kontury blokują dostęp światła UV do
fotowrażliwej polimerowej warstwy. Tam, gdzie pada światło,
polimer zostanie utwardzony - dodatkowo spolimeryzowany światłem.
Miejsca zacienione, po usunięciu polimeru, staną się drożnymi
kanalikami układu mikroprzepływowego.
Dodatkowo, naukowcy tak dobrali fotoutwardzalny polimer, który
tworzy ścianki kanalików, iż odpycha on wodę (jest hydrofobowy)
nie pozwalając na jej przenikanie w nieodpowiednie miejsca.
Według profesora George'a M. Whitesides'a z Harvard University,
nowa metoda konstrukcji mikroprzepływowych laboratoriów pozwala na
produkcję tego typu urządzeń niemal wszędzie - nawet na pustyni -
gdyż jedyne co jest potrzebne (obok taniego i dającego się
magazynować przez dłuższy okres czasu trójwarstwowego papieru)
jest słońce! Ta cecha daje szanse na rozwój nowoczesnej
diagnostyki medycznej nawet w najbardziej biednych rejonach
świata. (PAP)
ostatnia zmiana: 2008-09-16
poleca:
