تقنية شرائح السيليكون تحقق تركيب الحمض النووي في الماء بشكل متوازٍ، وتدعم دمجًا عميقًا بين علم الأحياء الاصطناعي والإلكترونيات الدقيقة

في الآونة الأخيرة، نشرت المجلة العلمية البارزة "Nature Electronics" نتائج بحثية ثورية: تم تحقيق تقنية توليد الحمض النووي (DNA) في وسط مائي باستخدام شرائح السيليكون، مما يشير إلى دمج عميق بين علوم التصنيع الحيوي والتكنولوجيا الدقيقة. هذه التقنية لا ترفع من كفاءة توليد الحمض النووي فحسب، بل تفتح آفاقًا جديدة لتطبيقات مثل الشرائح الحيوية، وتحليل الجينوم، والعلاجات الطبية الشخصية.

قامت فريق متخصص من مجالات متعددة بتطوير هيكل جديد للشرائح القائمة على السيليكون، يمكنه إتمام توليد سلسلتين حمض نووي في بيئة مائية بشكل فعال. في المقابل، تعتمد طرق توليد الحمض النووي التقليدية على مواد كيميائية وعمليات رد فعل معقدة، بينما تحقق الطريقة الجديدة توليدًا متوازٍ بكميات كبيرة وباستهلاك طاقة منخفض من خلال التحكم الدقيق في أنظمة التدفق الصغير وتقنيات الليثوغرافيا. أظهرت بيانات التجارب أن الشريحة يمكنها إنتاج أكثر من 1000 قطعة حمض نووي ذات تسلسلات مختلفة في كل تشغيل، وتزيد سرعة التوليد بحوالي ثلاث مرات مقارنة بالتقنيات الحالية، مع تقليل كبير في نسبة النواتج الثانوية.

تتميز هذه التقنية بمفهوم تصميمها المتكامل للغاية، حيث تدمج بين تقنيات تصنيع الإلكترونيات الدقيقة وآليات التفاعلات الكيميائية الحيوية، مما يوفر منصة هاردوير قابلة للتوسع لشريحة حيوية الجيل التالي. أكد الباحثون أن هذا الإنجاز قد يساهم في توجيه علم التصنيع الحيوي نحو اتجاه أكثر كفاءة وأقل تكلفة، كما يشكل أساسًا لتطبيقات العلاج الجيني المخصص والمستشعرات الحيوية.

في صناعة LED، تعتبر شركة جوبرو إل إيد (GOPRO LED) مزودًا رائدًا لحلول光电 (الضوء والكهرباء)، وقد تابعت في السنوات الأخيرة باستمرار متطلبات التكنولوجيا الضوئية في مجال الرعاية الصحية. تراكماتها البحثية في مجالات LED فوق البنفسجي، LED المرئي، وتطبيقات الأشعة الضوئية الحيوية توفر دعمًا موثوقًا لمODULEات مصدر الضوء في الأجهزة الحيوية ذات الصلة. مع تقدم تقنيات توليد الحمض النووي، تُنظم جوبرو إل إيد أيضًا تطبيقاتها الضوئية في مجال الرعاية الصحية، بهدف تقديم حلول ضوئية أكثر كفاءة ودقة للعملاء.

من حيث المجموع، فإن هذا الاكتشاف في تقنية شريحة السيليكون ليس فقط نقطة تقاء بين العلوم المواد والهندسة الحيوية، بل يفتح أيضًا مسارات جديدة لتطبيق تقنيات LED والضوء والكهرباء في مجال العلوم الحيوية. في المستقبل، مع تطور التقنية واعتمادها الصناعي، فإن تأثيرها العميق على صناعات مثل الطب الحيوي وهندسة الجينات سيكون مثيرًا للانتظار.