اولین تراشه الکترونیک مولکولی با قابلیت کاربرد چندگانه ساخته شد

اولین تراشه الکترونیک مولکولی ساخته شد، چیزی که هدف ۵۰ ساله در مسیر ادغام مولکول‌های منفرد در مدار‌های الکترونیکی است.

کد خبر: ۹۹۴۳۱۱

شنبه - ۱۶ بهمن ۱۴۰۰ / February 05, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، اولین تراشه الکترونیک مولکولی ساخته شد، چیزی که هدف ۵۰ ساله در مسیر ادغام مولکول‌های منفرد در مدارهای الکترونیکی است. این کار برای رفع محدودیت‌های قانون مور صورت گرفته است.

این تراشه که توسط شرکت رازول بیوتکنولوژیز (Roswell Biotechnologies) و یک تیم چند رشته‌ای متشکل از دانشمندان برجسته دانشگاهی توسعه یافته است، از مولکول‌های منفرد در یک مدار برای ایجاد یک حسگر زیستی قابل برنامه‌ریزی با حساسیت تک مولکولی در زمان واقعی و مقیاس‌پذیری نامحدود در تراکم پیکسلی حسگر استفاده می‌کند.

این نوآوری، به پیشرفت‌ها در زمینه‌های مختلف که اساساً مبتنی بر مشاهده فعل و انفعالات مولکولی است، از جمله کشف دارو، تشخیص، توالی‌یابی DNA، و پروتئومیکس کمک شایانی می‌کند.

جیم تور، استاد شیمی دانشگاه رایس و پیشگام در زمینه الکترونیک مولکولی، می‌گوید: «زیست‌شناسی با تک‌مولکول‌هایی که با یکدیگر صحبت می‌کنند کار می‌کند، اما روش‌های اندازه‌گیری موجود ما نمی‌توانند این تعامل‌ها را تشخیص دهند.»

حسگرهایی که در این پروژه توسعه یافته، به محققان اجازه می‌دهند به این ارتباطات مولکولی گوش دهند و دید جدید و قدرتمندی از اطلاعات زیستی را ممکن می‌سازد.

این پلتفرم الکترونیک مولکولی از یک تراشه نیمه‌هادی قابل برنامه‌ریزی با معماری آرایه حسگر مقیاس پذیر تشکیل شده است. هر آرایه از یک جریان‌سنج الکتریکی تشکیل شده است که جریان عبوری از یک سیم مولکولی را کنترل می‌کند. این آرایه‌ها به گونه‌ای به هم بافته‌ شده‌اند که نانوالکترودهایی را ایجاد می‌کنند که مستقیم به مدار اصلی متصل می‌شود. حسگر با اتصال مولکول کاوشگر مورد نظر به سیم مولکولی، از طریق یک سایت ترکیبی مهندسی شده مرکزی، برنامه ریزی می‌شود. جریان مشاهده شده یک بازخوانی الکترونیکی مستقیم و بی‌درنگ از برهم‌کنش‌های مولکولی کاوشگر فراهم می‌کند.

بری مریمن، بنیان‌گذار و مدیر ارشد علمی رازول بیوتکنولوژیز، می‌گوید: «هدف این کار قرار دادن زیست‌حسگری بر روی یک فناوری ایده‌آل برای آینده پزشکی دقیق و سلامت شخصی است. این کار مستلزم قرار دادن حسگر زیستی روی تراشه است. ما عنصر حسگر را از قبل تا سطح مولکولی کوچک کرده‌ایم تا یک پلتفرم حسگر زیستی ایجاد کنیم.»

این پلت‌فرم جدید الکترونیک مولکولی برهمکنش‌های مولکولی را در مقیاس تک مولکولی و در زمان واقعی تشخیص می‌دهد