Μικρο-ρευστονικές διατάξεις και εφαρμογή στην ανίχνευση παθογόνων

Η µικροτεχνολογία χρησιμοποιήθηκε αρχικά για τη σμίκρυνση και λειτουργική ολοκλήρωσn ηλεκτρονικών στοιχείων και έδωσε την ανάπτυξη που παρακολουθούµε στην μικροηλεκτρονική. Η ίδια τεχνολογία έχει καταστήσει εφικτή, µεταξύ των άλλων, την κατασκευή µικρορευστονικών διατάξεων όπου µπορεί κανείς να χειριστεί πολύ µικρές ποσότnτες ρευστών (κατά κύριο λόγο υγρών) και να αξιοποιήσει τα πλεονεκτήµατα που προκύπτουν από τη σμίκρυνση των διαστάσεων ώστε να εκτελέσει µε ευκολία, ταχύτητα, ακρίβεια, χαµηλό κόστος, και αξιοπιστία, πλήθος διαδικασιών όπως αντιδράσεις, διαχωρισμούς, ανίχνευση και ανάλυση δεδομένων πάνω σε µια µμικροσυσκευή µεγέθους παλάµης. Στις μικροσυσκευές αυτές, υγρά δείγματα µπορεί να υπόκεινται σε πολύπλοκες αναλυτικές διεργασίες, και εποµένως βρίσκουν πληθώρα εφαρμογών σε πεδία όπως n βιολογία, n χηµεία, η διαγνωστική ιατρική και n έρευνα νέων φαρµάκων. Εποµένως, n εφαρµογή τnς µικροτεχνολογίας σε αυτούς τους τοµείς αναµένεται να προκαλέσει στη ζωή µας µια επανάσταση αντίστοιχη µε αυτιή που προκλήθηκε µε τη δράση της πολεμεράσεις (PCR). Η PCR επιτρέπει τον πολλαπλασιασμό του DNA δειγμάτων υποβάλλοντας το δείγμα σε συνεχείς θερμοκρασιακούς κύκλους οι οποίοι επιτρέπουν τον πολλαπλασιασμό του αριθμού των μορίων DNA μέσα σε ένα δείγμα μέχρι ένα δισεκατομμύριο φορές μετά από π.χ. 30 κύκλους-επαναλήψεις (Nobel prize 1993, Χημεία). Τέτοιες αντιδράσεις σε κλασικές εργαστηριακές συσκευές χρειάζονται περίπου 1-2 ώρες για να ολοκληρωθούν, ενώ επιταχύνονται σημαντικά (τουλάχιστον μία τάξη μεγέθους) όταν πραγματοποιούνται μέσα σε μικρορευστονικές διατάξεις μεγέθους πιστωτικής κάρτας.

Θα αναφερθούμε στην εξέλιξη της τεχνολογίας κατασκευής μικρο-ρευστονικών διατάξεων σε διεθνές επίπεδο και στο ΕΚΕΦΕ “Δ”. Θα δώσουμε παραδείγματα τέτοιων μικροδιατάξεων και θα εστιάσουμε σε ολοκληρωμένες μικροσυσκευές που περιλαμβάνουν πολλαπλασιαμό DNA δειγμάτων και ανίχνευση του ενισχυμένου DNA με βιοαισθητήτρες και εφαρμογή στην ανίχνευση παθογόνων στα τρόφιμα.