ساخت تراشه تولید میکروحباب برای انتقال هدفمند دارو در دانشگاه کرنل

محققان دانشگاه کرنل سیستمی مبتنی بر تراشه ساخته‌اند که می‌تواند میکروحباب‌های هیدروژنی را در صورت نیاز تولید و کنترل کند. این فناوری با هدایت حباب‌ها برای دست‌کاری جریان مایعات، می‌تواند زمینه‌ساز کاربردهایی مانند انتقال هدفمند دارو شود. پژوهشگران در آزمایش‌ها از امواج صوتی برای به حرکت درآوردن حباب‌هایی استفاده کردند که در محدوده‌ای به ابعاد سه میلی‌متر روی تراشه قرار داشتند؛ هدف از این کار، کنترل جریان مایعات بود. این دستگاه حباب‌ها را روی شبکه‌ای از الکترودها تولید می‌کرد که امکان کنترل الکتریکی آن‌ها را فراهم می‌ساخت. این سیستم را می‌توان در لحظه برنامه‌ریزی کرد و پژوهشگران اکنون قادرند حباب‌های منفرد را دقیقاً در زمان و مکان دلخواه تولید کنند، اندازه و تعداد آن‌ها را تنظیم کنند و با کنترل الکترونیکی مسیر حرکتشان را تغییر دهند. آن‌ها می‌توانند حرکت حباب‌ها را به‌صورت جداگانه یا در گروه‌های بزرگ‌تر کنترل کنند؛ قابلیتی که به آن‌ها اجازه می‌دهد جریان مایع را در جهت دلخواه هدایت کنند. این فناوری می‌تواند کاربردهای پزشکی داشته باشد، زیرا راه را برای ساخت دستگاه‌های میکروسیالی هموار می‌کند که ممکن است انتقال دقیق دارو را امکان‌پذیر کنند. در چنین سامانه‌هایی، حباب‌ها هم به‌عنوان عامل جابه‌جایی مایع و هم به‌عنوان حامل قابل هدایت عمل می‌کنند و می‌توان دُز دارو را در نقطه هدف متمرکز کرد. دست‌کاری جریان مایع در ابعاد میکرو، از دیرباز یکی از چالش‌های اصلی دستگاه‌های آزمایشگاهی روی تراشه بوده است؛ زیرا در این مقیاس، نیروهای چسبندگی و اصطکاک بر جریان غالب می‌شوند. استفاده از حباب‌های قابل کنترل الکتریکی راهکاری کم‌هزینه برای غلبه بر همین محدودیت است. این پژوهش در مرحله آزمایشگاهی است و کاربرد بالینی آن نیازمند مطالعات بیشتر است.