انجام سریع و ارزان آزمایش‌های پزشکی با تراشه میکروفلوئیدیک شرکت امیدآفرینان
فناوری میکروسیال یا میکروفلوئیدیک (Microfluidics) یکی از پیشرفته‌ترین ابزارهای تشخیصی و تحقیقاتی در پزشکی و زیست‌شناسی نوین است. این فناوری رفتار، کنترل دقیق و انتقال سیالات را در کانال‌هایی با ابعاد میکرومتری بررسی می‌کند. استفاده از این سیستم‌ها تحولی بزرگ در شیوه اجرای آزمایش‌های بالینی و ژنتیکی ایجاد کرده است.
پژوهشگران شرکت دانش‌بنیان «امیدآفرینان مهندسی آینده» با ترکیب فناوری چاپ زیستی سه‌بعدی و علوم ریزسیال، روش نوآورانه‌ای برای تولید این سامانه‌ها ابداع کرده‌اند. این شرکت بستری اختصاصی را برای ساخت سفارشی تراشه‌های آزمایشگاهی در اختیار محققان کشور قرار می‌دهد.
مزایای کلیدی تراشه میکروفلوئیدیک در آزمایشگاه
توسعه تراشه‌های آزمایشگاهی موسوم به «آزمایشگاه روی تراشه» (Lab-on-a-Chip) مزیت‌های رقابتی متعددی را در مقایسه با روش‌های سنتی ارائه می‌دهد:
- مصرف بسیار کم نمونه: این سامانه‌ها آزمایش‌ها را با حجم‌های بسیار ناچیز در حد میکرولیتر یا نانولیتر انجام می‌دهند. این ویژگی چالش کمبود نمونه‌های باارزش انسانی یا مولکولی را به‌طور کامل برطرف می‌سازد.
- دقت و حساسیت تفکیک بالا: کنترل دقیق جریان مایعات در ابعاد میکرو، قدرت جداسازی سلول‌ها و مولکول‌ها را به حداکثر می‌رساند.
- کاهش خطای انسانی و آلودگی زیستی: این تراشه‌ها بیشتر فرایندهای آماده‌سازی و تحلیل را به‌صورت خودکار انجام می‌دهند و دخالت اپراتور را به حداقل می‌رسانند.
- کاهش چشمگیر زمان پاسخ‌دهی: انتقال حرارت و واکنش‌های شیمیایی در مقیاس میکرو با سرعت بسیار بالاتری نسبت به لوله‌های آزمایش متداول رخ می‌دهند.
ارگان روی تراشه (Organ-on-a-Chip) و حذف تست‌های حیوانی
یکی از مدرن‌ترین شاخه‌های این علم، ساخت «اندام یا ارگان روی تراشه» است. پژوهشگران در این روش، بافت‌های زنده و میکرومحیط فیزیولوژیک بدن انسان را درون کانال‌های ریز شبیه‌سازی می‌کنند.
این سیستم‌ها امکان کشت هم‌زمان چندین رده سلولی مختلف و ایجاد ارتباط زیستی میان آن‌ها را فراهم می‌سازند. با این فناوری، شرکت‌های داروسازی اثرات داروها را مستقیماً روی مدل‌های انسانی ارزیابی می‌کنند و نیاز به تست روی حیوانات آزمایشگاهی را به حداقل می‌رسانند.
نوآوری امیدآفرینان؛ ساخت تراشه با جوهر فداشونده و کیت اختصاصی
تولید تراشه‌های میکروفلوئیدیک با روش‌های سنتی مانند لیتوگرافی نوری به اتاق تمیز (Cleanroom) و تجهیزات بسیار گران‌قیمت نیاز دارد. متخصصان شرکت امیدآفرینان برای حذف این موانع، از پرینتر زیستی سه‌بعدی و جوهر فداشونده (Sacrificial Ink) استفاده کرده‌اند.
در این روش نوآورانه:
- پرینتر زیستی ابتدا الگوی کانال‌های میکرونی را با یک جوهر زیستی حل‌شونده پرینت می‌کند.
- سپس مواد پلیمری شفاف زیست‌سازگار (مانند PDMS) روی سازه قرار می‌گیرند.
- با شستشوی نهایی و خروج جوهر فداشونده، کانال‌های میکرونی بدون نقص تشکیل می‌شوند.
علاوه بر این، شرکت امیدآفرینان کیت تجاری جدیدی را با نام “Micro-Fluidic Kit” به بازار عرضه کرده است. محققان به کمک این کیت و با اتصال آن به چاپگرهای زیستی سری BioFab یا Pioneer، می‌توانند انواع تراشه‌های آزمایشگاهی اختصاصی را در محیط آزمایشگاه خود طراحی و تولید کنند.
منابع