Nanotech-Me

ไมโครฟลูอิดิกส์ (microfluidics) คือ วิทยาการใหม่ที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีของการศึกษาและประยุกต์ใช้งานระบบการจัดการของไหล (fluid) เช่น ของเหลว หรือ ก๊าซ ที่มีปริมาณน้อยมาก (ต่ำกว่า 0.001 ไมโครลิตร โดย 1ไมโครลิตรเทียบเท่าได้กับปริมาตรของน้ำที่บรรจุอยู่เต็มกล่องลูกบาศก์ขนาด 1 มม. × 1 มม. × 1 มม.) ที่ไหลผ่านร่องหรือท่อที่มีความกว้างในเรือน 0.1-100 ไมโครเมตร (เส้นผมของมนุษย์มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 17-181 ไมโครเมตร) ท่อที่เล็กมากซึ่งเป็นโครงข่ายลำเลียงการไหลของอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ (microfluidic device) หรือเรียกอีกชื่อว่า Lab-on-a-chip (LOC) จะถูกสร้างขึ้นด้วย micro-fabrication techniques  ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา อุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ถูกสร้างขึ้นจากวัสดุฐานรองเช่น ซิลิกอน และ แก้ว ด้วยวิธีการสร้างลายวงจรด้วยแสง (photolithography) และแกะสลัก (etching) ซึ่งดัดแปลงมาจากอุตสาหกรรมการออกแบบและพัฒนาวงจรไฟฟ้าขนาดเล็ก (microelectronic industry) แต่กระบวนการผลิตมีราคาสูงและไม่ยืดหยุ่นจึงเป็นแรงผลักดันให้ปัจจุบันนักวิจัยส่วนใหญ่หันมาสนใจสร้างและพัฒนาอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ในพอลิเมอร์แทน เนื่องจาก ใช้เวลาในการผลิตน้อย มีคุณสมบัติ biocompatibility อีกทั้งยังมีราคาถูกจึงสามารถใช้ครั้งเดียวแล้วทิ้งได้ ด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี soft lithography ที่อยู่บนรากฐานของการพิมพ์แบบ (printing) และหล่อแบบ (molding) จากแม่แบบต่างๆ โดยที่แม่แบบสามารถสร้างได้จากเทคนิคต่างๆ นอกเหนือจากเทคนิค photolithography เช่น electron beam lithography, x-ray lithography หรือ ion beam lithography เป็นต้น

วิทยาการไมโครฟลูอิดิกส์เพิ่งเริ่มรุ่งเรืองขึ้นมาเมื่อประมาณปี พ.ศ. 2530 ปัจจุบันกำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก มหาวิทยาลัยชั้นนำของโลกหลายแห่งมีศูนย์วิจัยด้านไมโครฟลูอิดิกส์ที่กำลังก้าวรุดหน้าอย่างรวดเร็ว เช่น Folch Lab ของ University of Washington และ The Whitesides Research Group ของ Harvard University ประเทศสหรัฐอเมริกา หรือ Microfluidics Research Group ของ Max Plank Institute-DS ประเทศเยอรมนีเป็นต้น ที่อยู่ใกล้บ้านของเราก็คือศูนย์วิจัย Center for Ion Beam Applications (CIBA) ของ National University of Singapore (NUS) ประเทศสิงคโปร์ ซึ่งได้กลายเป็นศูนย์วิจัยชั้นนำแห่งหนึ่งของโลกไปแล้ว ในวิทยาการด้านนี้ที่ใช้เทคนิค ion beam lithography แท้จริงนั้นวิทยาการไมโครฟลูอิดิกส์ไม่ได้เป็นเรื่องไกลตัวเลยในสมัยนี้ เครื่องพิมพ์แบบ ink-jet เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนเพราะใช้วิทยาการไมโครฟลูอิดิกส์ในการสร้างหยดหมึกขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 100 ไมครอน

รูปจาก :

http://www.rsc.org/images/FEATURE-microfluidics-310_tcm18-69776.jpg

http://www.nature.com/nmeth/journal/v4/n8/images/nmeth0807-665-I3.jpg

http://www.math.u-bordeaux1.fr/~jdambrin/english/img/Micropuce.jpg

Advertising Zone    Close