بررسی عملکرد نانو سیم ها (nano wire) در نانو بیو چیپ ها Nano bio chip

بررسی عملکرد نانو سیم ها (nano wire) در نانو بیو چیپ ها Nano bio chip

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

نکته: نانو بیو چیپ ها  از آرایه ای از نانو سیم های سیلیکون تشکیل شده است که متراکم بر روی تراشه کوچکی قرار گرفته اند که با سربهای الکترود نیکل طراحی شده اند و با سیلیس پوشانده شده اند. نانوسیم ها بدون آسیب رساندن به سلول ها پراکنده می شوند و به اندازه کافی حساس هستند تا تغییرات پتانسیل کوچک را که اندازه آنها کسری یا چند میلی ولت است اندازه گیری کنند. 

ویژگی دیگر نانو سیم ها (nano wire) در نانو بیو چیپ ها Nano bio chip  این است که می تواند سیگنال الکتریکی اندازه گیری شده توسط هر نانوسیم جداگانه را جدا کند.نانو سیمها است . عموماً سیم به ساختاری گفته میشود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد. یک خصوصیت اساسی از این ساختارها که دارای دو خروجی میباشند رسانایی الکتریکی میباشد. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها و در امتداد طولی شان انتقال بار الکتریکی اتفاق میافتد .ساخت سیمهایی در ابعاد نانومتری هم از جهت تکنولوژیکی و هم از جهت علمی بسیار مورد علاقه میباشد، زیرا در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز میدهند .نسبت طول به قطر نانو سیم ها بسیار بالا میباشد

نانو سیم های سیلیکونی بیشترین کاربرد در نانو بیو چیپ ها دارند، این نوع از نانو سیمها سمی نیست و به سلولها آسیبی نمی رسانند .این نوع از نانو سیم ها بیشترین کاربرد خود را در عرصه پزشکی مانند تشخیص نشانه های سرطان، رشد سلولهای بنیادی و ... نشان داده است .بدن انسان نیز همانند یک رایانه باید حسگرهایی داشته باشد که بتواند در صورت بروز مشکل و خطا و یا وجود مواد سمی به ابزارهای هشداردهنده خارجی اخطار دهد و درصدد رفع آن برآید همانند یک رایانه که اگر مسیری اشتباه را در آن اجرا کنید و یا ویروسی در آن پیدا شود پیغام (ERROR) میدهد .

نانوسیمهای انعطاف پذیر و طویلی را تولید کنند که طولهای متغیر این نانوسیمها بین ۱ تاnm ۱۰۰ و یا حتی درمیلیمتر میباشد و از لحاظ مقایسه حدود هزار مرتبه باریکتر از موی انسان است. بلندی ، انعطاف پذیری و استحکام این نانو سیم ها خصوصیات ویژه ای را به آن می بخشد . به عنوان مثال نازک بودن وطویل بودن باعث افزایش سطح آن میشود . لذا از این ساختارها میتوان در طراحی حسگرهای بسیار سریع و حساس استفاده کرد. این نانوسیم ها توانایی تولید اشعه ماورای بنفش نامرئی را دارد ، نور از یک انتها وارد نانوسیم شده و از انتهای دیگر شروع به تابیدن میکند. نانوسیمها بدون هیچ اتلافی این نور را به طور موثری عبور میدهد. و در مسیر خود اگر به یک عامل بیماریزا یا ماده سمی برخورد کند نانو سیم شروع به تابیدن میکند و سیستم هشدار دهنده بسیار سریعی را ایجاد میکند و این میتواند بیماری را زودتر و سریعتر از هر آزمایشی تشخیص دهد.

نتیجه گیری : 

نانو بیو چیپ ها  از آرایه ای از نانو سیم های سیلیکون تشکیل شده است که متراکم بر روی تراشه کوچکی قرار گرفته اند که با سربهای الکترود نیکل طراحی شده اند و با سیلیس پوشانده شده اند. نانوسیم ها بدون آسیب رساندن به سلول ها پراکنده می شوند و به اندازه کافی حساس هستند تا تغییرات پتانسیل کوچک را که اندازه آنها کسری یا چند میلی ولت است اندازه گیری کنند. 

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک