IMEC успешно продемонстрировала полное изготовление нанопор в масштабе пластины с использованием новейших машин экстремального ультрафиолета (EUV) компании ASML. Руководитель отдела коммуникаций ASML назвал это «неожиданно потрясающим биомедицинским применением» оборудования фирмы. Достижение может оказаться важным шагом вперёд благодаря возможностям молекулярного сенсинга, которые открывают нанопоры.
Свойства нанопор представляют большой интерес для биомедицины. Как следует из этимологии, нанопоры — это крошечные отверстия шириной всего несколько нанометров. Для наглядности: их диаметр примерно в 10 000 раз меньше толщины человеческого волоса.
Зачем нужны такие микроскопические отверстия?
Нанопоры применяются в биомедицинских сенсорах благодаря взаимодействию молекул с ними. Принцип работы таков:
- измеряется ионный ток, проходящий через нанопоры;
- при прохождении молекул возникают модуляции, отражающие их размер, структуру, заряд и взаимодействия;
- разные молекулы можно распознавать по их уникальным электрическим «подписям» с высокой чувствительностью.
Таким образом, нанопоры, созданные с помощью EUV, могут работать как молекулярные «контрольные пункты» для биомедицинского сенсинга. Они способны обнаруживать и идентифицировать отдельные молекулы — вирусы, белки, ДНК и т. д. Кроме того, регулировка размера твёрдотельных нанопор может быть полезна для фильтрации и хранения молекулярных данных, отмечает IMEC.
Почему именно EUV-оборудование?
Существующие методы производства нанопор считаются медленными, лабораторными и дорогостоящими. В своей работе IMEC описывает успешное изготовление «высокооднородных нанопор диаметром до ~10 нм на всей пластине 300 мм». Этот прорыв — объединяющий массовое производство, точность и воспроизводимость — должен устранить задержки в применении сенсоров на основе нанопор.
Несмотря на значимость исследования и перспективу сделать точные нанопоры более доступными для производителей медицинского оборудования, следует учитывать, что оборудование ASML EUV крайне сложно приобрести из-за высокого спроса со стороны бурно развивающейся полупроводниковой отрасли. Тем не менее исследователи подчёркивают, что это шаг к «рентабельному (массовому) производству», а значит, они уже оценили стоимость изготовления пластины 300 мм, полностью покрытой нанопорами, на текущем этапе.
Оригинал
Уникальность
