Bilim dünyasında heyecan verici bir gelişme yaşandı. ASML'in ileri teknoloji ürünü aşırı morötesi (EUV) litografi makineleri, şimdi de nanogözeneklerin seri üretimi için kullanılıyor. Bu teknoloji, moleküler algılama alanında önemli ilerlemeler vaat ediyor.
Nanogözenekler, sadece birkaç nanometre genişliğinde, yani bir insan saçından yaklaşık 10.000 kat daha ince olan minik deliklerdir. Bu mikroskobik yapılar, biyomedikal sensörler için büyük potansiyel taşıyor.
Peki, Bu Kadar Küçük Delikler Ne İşe Yarıyor?
Nanogözeneklerin biyomedikal sensörlerde kullanılmasının temelinde, moleküllerle olan etkileşimleri yatıyor. Bu algılama sürecinin bilimsel açıklaması şu şekilde:
- Nanogözeneklerden geçen iyonik akım ölçülür.
- Moleküller bu gözeneklerden geçerken, akımda değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler, molekülün boyutunu, yapısını, yükünü ve etkileşimlerini ortaya çıkarır.
- Böylece, farklı moleküllerin kendine özgü elektriksel imzaları sayesinde yüksek hassasiyetle tespit edilmesi mümkün hale gelir.
Bu sayede, EUV teknolojisi ile üretilen nanogözenekler, biyomedikal algılama için moleküler kontrol noktaları gibi görev yapabilir. Virüsler, proteinler veya DNA gibi tekil molekülleri tespit edip analiz edebilirler. Bu özellik, molekül tanımlama ve analizinde büyük doğruluk sağlıyor. Ayrıca, katı haldeki nanogözeneklerin boyutunu ayarlamak, filtreleme ve moleküler veri depolama uygulamaları için de faydalı olabilir.
Neden EUV Makineleri Kullanılıyor?
Mevcut nanogözenek üretim yöntemleri yavaş, laboratuvar ölçeğinde sınırlı ve pahalı olarak biliniyor. Yapılan çalışmalarda, EUV makineleri sayesinde yaklaşık 10 nanometre çapında, yüksek homojenliğe sahip nanogözeneklerin 300 milimetrelik tüm wafer'lar (yonga plakaları) üzerinde üretilebildiği gösterildi. Seri üretim, hassasiyet ve tekrarlanabilirlik gibi bu teknolojik sıçrama, nanogözenek tabanlı sensörlerin kullanımındaki gecikmeleri sona erdirebilir.
Bu araştırmayı ve hassas nanogözeneklerin tıp alanındaki cihaz üreticileri için daha erişilebilir hale getirme fikrini takdir etmekle birlikte, ASML EUV ekipmanlarının temin edilmesinin oldukça zor olduğunu da biliyoruz. Bu üst düzey makineler, hızla büyüyen yarı iletken sektörü tarafından yoğun talep görüyor. Bu nedenle, nanogözenek üretimi gibi biyomedikal üretim süreçleri için de yeterli kapasite kalıp kalmayacağı merak konusu.
Ancak, araştırmacıların bunun “maliyet etkin (seri) üretim” yönünde bir adım olduğunu vurgulaması, biraz olsun rahatlatıcı. Elbette, bu süreçte 300 milimetrelik bir wafer'ın nanogözeneklerle doldurulmasının maliyetlerini de değerlendirmişlerdir.
