مروری بر کاربردهای میکروسیالات در زیست فناوری

نوع مقاله : مروری سیستماتیک

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک دانشگاه امیرکبیر

2 دانشکده فیزیک دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده
فناوری میکروسیالی که به‌عنوان مطالعه و دست‌کاری جریان سیالات در کانال‌هایی با ابعاد میکرومتری شناخته می‌شود، یکی از مهم‌ترین دستاوردهای چند دهه‌ی اخیر در حوزه‌ی فناوری‌های کوچک‌سازی است. این فناوری با تلفیق دانش‌های مهندسی، فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی، امکان کنترل و تحلیل حجم‌های بسیار کوچک از مایعات را فراهم کرده است، به‌طوری‌که رفتار سیال در این مقیاس به‌طور چشمگیری با مقیاس ماکرو متفاوت است. از ویژگی‌های مهم میکروسیالات می‌توان به کنترل دقیق پارامترهای فیزیکی، کاهش مصرف نمونه و مواد، افزایش سرعت انجام آزمایش‌ها و قابلیت انجام چندین فرآیند هم‌زمان اشاره کرد. این مزایا موجب توسعه‌ی دستگاه‌های موسوم به آزمایشگاه روی تراشه شده‌اند که می‌توانند فرآیندهای پیچیده‌ی زیستی را در ابعادی کوچک و قابل‌حمل انجام دهند. در سال‌های اخیر، این فناوری در حوزه‌های گوناگون زیست‌فناوری و پزشکی جایگاهی ویژه یافته است. از کاربردهای برجسته‌ی آن می‌توان به تشخیص سریع بیماری‌ها، تحلیل ژنتیکی، غربالگری دارو، رهایش هدفمند ترکیبات دارویی و مدل‌سازی بافت‌ها و اندام‌های انسانی اشاره کرد. علاوه بر این، پیشرفت در ساخت تراشه‌های پلیمری و میکروسیالات کاغذی، زمینه‌ی گسترش کاربرد این فناوری را فراهم کرده است. هدف این مقاله، ارائه‌ی مروری جامع بر کاربردهای فناوری میکروسیالی در زیست‌فناوری و بررسی مهم‌ترین پیشرفت‌ها، چالش‌ها و چشم‌اندازهای آینده در سه حوزه‌ی دارویی، تشخیصی و زیست‌مهندسی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات