แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือสำหรับการเตรียมอนุภาคนาโนแบบไมโครฟลูอิดิก

แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือสำหรับการเตรียมอนุภาคนาโนแบบไมโครฟลูอิดิก

ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา เทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิกส์ (Microfluidics) ได้รับความสนใจอย่างมากในหลากหลายสาขาวิชา เช่น เคมี วิทยาศาสตร์ชีวภาพ และวิศวกรรมศาสตร์ เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการควบคุมและการจัดการของเหลวปริมาตรน้อย โดยทั่วไปอยู่ในระดับไมโครลิตร (µL) หรือ พิโคลิตร (pL) ภายในช่องทางขนาดเล็กที่มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่ไมโครเมตรไปจนถึงหลายร้อยไมโครเมตร

หนึ่งในแอปพลิเคชันที่น่าสนใจของไมโครฟลูอิดิกส์คือการเตรียมอนุภาคนาโน อนุภาคนาโนเหล่านี้มีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่น่าสนใจมาก เช่น พื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง และผลกระทบทางควอนตัม ทำให้เป็นที่สนใจอย่างมากในงานด้านต่างๆ เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา การถ่ายภาพทางชีวภาพ และการนำส่งยา

โดยทั่วไปแล้ว การเตรียมอนุภาคนาโนโดยใช้วิธีไมโครฟลูอิดิกส์นั้น อาศัยหลักการของการผสมของเหลวอย่างรวดเร็วและควบคุมได้ในช่องทางขนาดเล็ก สิ่งนี้ช่วยให้สามารถควบคุมขนาด รูปร่าง และคุณสมบัติอื่นๆ ของอนุภาคนาโนที่สังเคราะห์ได้อย่างแม่นยำ

แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือคืออะไร?

แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือ (Finger-operated pumping platform) เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นเพื่อให้การใช้งานไมโครฟลูอิดิกส์ง่ายขึ้น เข้าถึงได้ง่ายขึ้น และมีราคาถูกลง โดยทั่วไปแล้ว ระบบไมโครฟลูอิดิกส์จะต้องใช้ปั๊ม วาล์ว และอุปกรณ์ควบคุมภายนอกที่มีราคาแพง ซึ่งอาจทำให้การใช้งานในวงกว้างเป็นไปได้ยาก แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือนั้น ใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนไหวของนิ้วมือที่เรียบง่าย เช่น การกด หรือการบีบ เพื่อควบคุมการไหลของของเหลวภายในอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์

ข้อดีของแพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือ

แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือมีข้อดีหลายประการ รวมถึง:

• ใช้งานง่าย: แพลตฟอร์มนี้ไม่จำเป็นต้องมีความเชี่ยวชาญหรือทักษะพิเศษใดๆ ในการใช้งาน
• ต้นทุนต่ำ: การออกแบบที่เรียบง่ายและวัสดุที่ใช้ทำให้อุปกรณ์นี้มีราคาไม่แพง เมื่อเทียบกับระบบไมโครฟลูอิดิกส์แบบเดิม
• พกพาสะดวก: ขนาดที่กะทัดรัด ทำให้อุปกรณ์นี้เหมาะสำหรับการใช้งานในภาคสนาม หรือในพื้นที่ห่างไกล ที่การเข้าถึงห้องปฏิบัติการเป็นไปได้ยาก
• ความปลอดภัย: แพลตฟอร์มนี้มักใช้แรงดันต่ำ ลดความเสี่ยงของการรั่วไหล หรือการปนเปื้อน

ตัวอย่างการใช้งาน

แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือ สามารถประยุกต์ใช้ในการเตรียมอนุภาคนาโนประเภทต่างๆ รวมถึง:

1. อนุภาคนาโนลิพิด (Liposomes): อนุภาคขนาดนาโนที่ประกอบด้วยไขมัน ใช้ในการห่อหุ้ม และนำส่งยา หรือสารพันธุกรรม
2. อนุภาคนาโนพอลิเมอร์ (Polymeric nanoparticles): อนุภาคขนาดนาโนที่ทำจากพอลิเมอร์ ใช้ในการนำส่งยา และการถ่ายภาพ
3. อนุภาคนาโนโลหะ (Metallic nanoparticles): อนุภาคขนาดนาโนที่ทำจากโลหะ เช่น ทองคำ หรือเงิน ใช้ในงานด้านตัวเร่งปฏิกิริยา และการตรวจจับทางชีวภาพ

อนาคตของแพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือ

แพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือ เป็นเทคโนโลยีที่มีศักยภาพสูง ในการทำให้ไมโครฟลูอิดิกส์ และการเตรียมอนุภาคนาโน เป็นเทคโนโลยีที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น มีราคาถูกลง และใช้งานง่ายขึ้น คาดว่าแพลตฟอร์มนี้ จะมีบทบาทสำคัญ ในการพัฒนาแอปพลิเคชัน ไมโครฟลูอิดิกส์ รุ่นต่อไป ในหลากหลายสาขา เช่น การวินิจฉัยโรคแบบติดจุด การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม และการค้นพบยาใหม่

การพัฒนาแพลตฟอร์มสูบจ่ายแบบควบคุมด้วยนิ้วมือ อย่างต่อเนื่อง มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพ ความแม่นยำ และความสามารถในการทำงานอัตโนมัติ การรวมเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ เซ็นเซอร์ และระบบอัตโนมัติ จะช่วยผลักดันการใช้งานแพลตฟอร์มนี้ ในงานด้านต่าง ๆ ตั้งแต่งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ไปจนถึงการใช้งานเชิงพาณิชย์

#ไมโครฟลูอิดิกส์ #อนุภาคนาโน