سنسور میکروسیالی (Microfluidic Sensor)، در فیزیک (Physics)

انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :

سنسور میکروسیالی (Microfluidic Sensor) :

سنسور میکروسیالی (یا سیستم های آزمایشگاهی روی تراشه - Lab-on-a-Chip) دستگاهی است که با دستکاری حجم های بسیار کوچک مایعات (میکرولیتر، نانولیتر) در کانال های میکروسکوپی، واکنش های شیمیایی و زیستی را انجام داده و آنها را تحلیل می کند. این سنسورها سنسورهای شیمیایی و زیستی پیشرفته ای هستند که کل فرآیند آنالیز (از آماده سازی نمونه تا تشخیص) را در یک تراشه کوچک ادغام می کنند. این فناوری انقلابی در تشخیص پزشکی (Point-of-Care)، غربالگری داروها، و تحقیقات زیستی ایجاد کرده است.

اجزای اصلی یک سیستم میکروسیالی:

میکروکانال ها (Microchannels): کانال هایی با ابعاد ۱۰ تا ۵۰۰ میکرومتر که مایعات در آنها جریان می یابند.

میکروپمپ ها و میکروولوها (Micropumps & Microvalves): برای کنترل جریان و هدایت مایعات.

میکرومیکسرها (Micromixers): برای مخلوط کردن سریع مایعات.

محفظه واکنش (Reaction Chamber): جایی که واکنش زیستی (مانند PCR یا اتصال آنتی بادی-آنتی ژن) رخ می دهد.

بخش تشخیص (Detection Zone): جایی که نتیجه واکنش توسط یک سنسور (نوری، الکتروشیمیایی، پیزوالکتریک) خوانده می شود.

مواد ساخت: تراشه های میکروسیالی معمولا از شیشه، سیلیکون، یا پلیمرهایی مانند PDMS (پلی دی متیل سیلوکسان) ساخته می شوند که شفاف، زیست سازگار، و قابل ساخت با روش های لیتوگرافی نرم هستند.

مزایا:

حجم نمونه بسیار کم (کاهش هزینه و زمان).

زمان آنالیز بسیار سریع.

قابلیت حمل و استفاده در بالین بیمار (Point-of-Care).

کاهش خطر آلودگی (به دلیل سیستم بسته).

امکان موازی سازی و انجام چندین آزمایش همزمان.

کاربردها: تست های سریع COVID-19 (تشخیص آنتی ژن)، تشخیص سرطان (با جستجوی سلول های توموری در گردش)، آنالیز DNA (PCR روی تراشه)، غربالگری داروها، و پایش محیطی.