لفترة طويلة، تم استخدام تقنية الطباعة الحجرية EUV بشكل أساسي لإنشاء أقوى شرائح المنطق والذاكرة.ومع ذلك، نجح مركز أبحاث الإلكترونيات الدقيقة البلجيكي (IMEC) مؤخرًا في استخدام معدات الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية الخاصة بشركة ASML لأول مرة لتحقيق تصنيع على مستوى الرقاقة من المسام النانوية الصلبة على رقاقة مقاس 300 مم.
وقد أشاد رئيس العلاقات العامة في ASML بهذا التطور ووصفه بأنه "تطبيق طبي حيوي غير متوقع ومتميز".
إن ما يسمى بالمسام النانوية عبارة عن ثقوب صغيرة يبلغ قطرها بضعة نانومترات فقط، وتصل دقتها إلى حوالي جزء من عشرة آلاف من شعرة الإنسان. في مجال الاستشعار الحيوي، تعمل المسام النانوية مثل "نقاط التفتيش الجزيئية".
عندما يتدفق التيار الأيوني عبر الثقب،تنتج الجزيئات (مثل الفيروسات أو البروتينات أو الحمض النووي) الموجودة بداخلها إشارات فريدة للتيار الكهربائي. واستنادًا إلى هذه الإشارات الكهربائية الفريدة، يستطيع العلماء تحديد حجم الجزيئات وبنيتها وشحنتها بحساسية عالية.
على الرغم من أن المسام النانوية تتمتع بإمكانات كبيرة في علم الجينوم والبروتينات، إلا أن الإنتاج على نطاق واسع لم يكن ممكنًا في الماضي بسبب تقلب التصنيع وصعوبات التكامل.
يتمثل الإنجاز الذي حققته شركة imec في استخدام تقنية الأشعة فوق البنفسجية لضمان درجة عالية من الاتساق في حجم المسام. حاليًا، تم تقليل حجم المسام بدقة إلى حوالي 10 نانومتر، ومن المتوقع أن يتم اختراق 5 نانومتر من خلال تحسينات العملية في المستقبل.
والأكثر من ذلك، أن هذه الطريقة متوافقة مع CMOS، مما يعني أنه يمكن إنتاج أجهزة الاستشعار الحيوية بكميات كبيرة على رقائق بحجم 300 مم، تمامًا مثل الرقائق.
وقال آشيش راي تشودري، مدير مشروع البحث والتطوير في شركة imec، إن تطبيق البنية التحتية للأشعة فوق البنفسجية المستخدمة في الأصل لتصنيع الرقائق على علوم الحياة قد فتح الباب أمام صفيفات أجهزة الاستشعار الحيوية عالية الإنتاجية.