எம் ஐ டி டெக்னாலஜி ரிவியூவில் வந்த எதிர்காலத்தொழில் நுட்பங்கள் – 10 (இதுவே இறுதி) நுண்நீர்மவியல் (Microfluidics)

This entry is part of 14 in the series 20010318_Issue

ஸ்டாஃபன் க்வேக்(Stephen Quake )


பெளதீகத்தின் சக்திகள் கடலையும், மலைகளையும் ஏன் பேரண்டங்களையும் நகர்த்துகின்றன. ஆனால் ஸ்டாஃபன் க்வேக் அந்த சக்திகளை மிகவும் நுண்ணிய அளவில் பயன்படுத்தி அணுவளக்கு சிறிய இடங்களில் அவற்றை உபயோகிக்கிறார். ஒரு மழைத்துளியைவிட பல்லாயிரம் மடங்கு சிறிய அளவு நீர்மங்களைக்கொண்டு வேலை செய்கிறார். இதுவே நுண்நீர்மவியல் என்ற Microfluidics. இது மிகவும் சுவாரஸ்யமான, வளர்வதற்கு பெரும் வாய்ப்புகள் உள்ள உயிர்தொழில்நுட்ப (biotechnology)த்தின் முக்கிய பிரிவு. நீர்மங்களை மிகவும் சிறிய அளவில் உள்ள நீர்மங்களை கட்டுப்படுத்தவும் அதைக்கொண்டு வேலைகளைச் செய்யவும் வைக்க முடியும் என்றால், ஜெனோமிக்ஸ் என்னும் மரபுஅணுவியலிலும், மருத்துவத்திலும், உடனடி உயிர்சம்பந்தமான பரிசோதனைகளைச் செய்யவும், நம் உடலுக்குள்ளேயே வைத்து தேவையான அளவு மருந்துகளை தானாக ரத்தத்தில் கலக்கும் கருவிகளை தயாரிக்கவும் இயலும். எவ்வாறு டிரான்ஸிஸ்டர்கள் மின்னியலில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியதோ அதுபோல இந்த நுண்நீர்மவியல், உயிர்தொழில்நுட்பத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என பெரும் அறிஞர்களும் நிபுணர்களும் பேசி வருகிறார்கள்

கால்டெக் என்னும் கலிபோர்னியா தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தில் அவரது பரிசோதனைச்சாலை இருக்கிறது, சுமார் 11 பேர் வேலை செய்கிறார்கள். இங்கே இவர் தனது கனவை நனவாக்க உழைக்கிறார். கடந்த பத்தாண்டுகளில் பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் நுண் அளவில் உயிர் வேதித்துறையில் கருவிகளை தயாரிக்க உழைத்தார்கள். இதன் பலன் டி என் ஏ அறிவது, போன்ற பல துறைகளில் பயன்படுகிறது. ஆனால் எல்லா துறைகளிலும் உபயோகப்படுத்தப்படும் பொதுமையான தொழில் நுட்பத்தை கண்டறிவதில் மிகவும் கஷ்டப்பட்டிருக்கிறார்கள். இந்த வேலைகளைச் செய்ய நுண்ணளவில் கருவி தயாரிப்பதும் மிகவும் கடினம். சிலிக்கான் மைக்ரோமெஷினிங் என்னும் சிலிக்கான் நுண்செதுக்கலில் மிகவும் செலவும் ஆகும். வியாபாரச்சந்தையில் விற்கும் அளவுக்கு விலை மலிவாகத்தயாரிப்பதும் சிந்திக்க வேண்டிய விஷயம்.

க்வேக் அவர்களின் குழு இந்த பிரச்னைகளை எதிர்கொள்கிறது. சென்ற வருட வசந்தத்தில் அவர்கள் நுண் அளவிலான வால்வுகளையும் பம்புகளையும் தயாரித்ததை காண்பித்தார்கள். நுண்நீர்மவியலை வியாபார ரீதியாக பயன்படுத்துவதற்கு மேற்கண்ட கருவிகள் தேவையானவை. மென்மை லித்தோகிராபி என்று இவர்கள் அழைக்கும் soft lithography கொண்டு மென்மையான சிலிக்கான் ரப்பர் மூலம் மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய அச்சுகளை இவர்கள் கண்டுபிடித்தார்கள். இவைகள் மூலம் நுண்நீர்மவியல் சில்லுகளைச் செய்யலாம். இந்த சில்லுகள் மருந்துகளைக் கண்டுபிடிக்கவும், மருந்துகளை உடலுக்குள் தேவையான அளவு அனுப்பவும், வீட்டிலேயே சில தங்கள் உடலில் சில வியாதிகள் இருக்கின்றனவா எனக் கண்டுபிடிக்க ஏதுவான கருவிகளை தயாரிக்கவும் இவை பயன்படும்.

நுண்நீர்மவியலின் எதிர்கால வளமையாக இருக்கும் என்று எல்லோரும் பேசுவதால், உண்மையான கண்டுபிடிப்புகளை விட எதிர்பார்ப்புகள் அதிகமாகிவிட்டன. அப்படிப்பட்ட சூழ்நிலையில் க்வேக் மற்றும் அவரது குழுவினர் உண்மையாக வேலைசெய்யக்கூடிய கண்டுபிடிப்புகளை தொடர்ந்து அளித்துவருகிறார்கள். முதலில் நுண் அளவில் டி என் ஏ ஆராயும் சில்லு கண்டுபிடித்தார்கள். பிறகு வால்வுகளையும் பம்புகளையும் கண்டுபிடித்தார்கள். இவை எல்லாவற்றையும் தொடர்ந்து தொழில்நுட்ப அறிவியல் பத்திரிக்கைகளில் வெளிவந்து கொண்டிருக்கின்றன. (ஸயன்ஸ் என்ற பத்திரிக்கையில் சென்ற ஏப்ரல் இதழில் கட்டுரை வந்திருக்கிறது)

ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் இளங்கலை முதுகலைப்பட்டங்களை ஒரே நேரத்தில் முடித்த க்வேக், பெளதீகம் பரிசோதனை அறிவியல் ஏறத்தாழ முடிந்துவிட்டது என்று கவலை கொண்டார். ஆர்வலரான க்வேக் பல்வேறு அறிவியல் துறைகளுக்கு இடையில் இருக்கும் பிரச்னைகளை எதிர்கொள்ள முடிவு செய்தார். ‘உயிரியல் துறையில் ஏராளமான வளர்ச்சி இருக்கிறது என்பதும், அங்கு அறிவு ரீதியாவும், பரிசோதனை ரீதியாகவும் பெரும் சவால்கள் இருக்கின்றன என்பதும் தெளிவாகத்தெரியும் ஒரு விஷயம் ‘ என்றார் க்வேக்.

ஆக்ஸ்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் டாக்டரேட் முடித்த க்வேக் மீண்டும் ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் சேர்ந்து டி என் ஏ மூலக்கூற்றின் பெளதீகம் பற்றி ஆராய முடிவு செய்தார். 1996இல் அங்கு பயன்படு பெளதீகத்துறையில் applied physics

உறுப்பினராகச் சேர்ந்தார்.

மைகோமெட்ரிக்ஸ் என்ற புது நிறுவனத்தை தோற்றுவித்த க்வேக் தன் கண்டுபிடிப்புகளை இதன் மூலம் வியாபாரப் பொருளாக மாற்றி விற்கிறார். இந்த துறையில் போட்டி ஏராளம். ஹ்யூலெட் பாக்கார்ட், மோட்டோரோலா போன்ற நிறுவனங்களும் பல கோடி செலவு செய்து இந்த துறையில் நுழைய இருக்கின்றன. அனால் மைகோமெட்ரிக்ஸ் நிறுவனம் ஒன்றே இப்போதைக்கு தன் பொருள்களை வியாபார அளவில் உற்பத்தி செய்கிறது.

வியாபாரச் சந்தை ஒருபுறம் இருந்தாலும் இன்றும் க்வேக் அவர்களின் சிந்தனை அடிப்படை அறிவியலிலேயே இருக்கிறது. எவ்வாறு ஜீன் தரும் செய்தியை புரோட்டான் எடுத்துச்செல்கிறது ? எவ்வாறு புரோட்டான் உருவாகிறது ? போன்றவை. இப்போது எங்களிடம் சில நல்ல உபாயக்கருவிகள் இருக்கின்றன. இதன் மூலம் அடிப்படை அறிவியல் செய்வதுதான் எங்களின் நோக்கம் என்று கூறுகிறார் க்வேக்

நுண்நீர்மவியலில் வேலை செய்யும் மற்றவர்கள்

Aclara BioSciences (Mountain View, Calif.) Genomics and drug screening

Caliper Technologies (Mountain View, Calif.) DNA, RNA and protein assays

Cepheid (Sunnyvale, Calif.) DNA analysis

Micronics (Redmond, Wash.) Diagnostics and chemical analysis

TECAN (Hombrechtikon, Switz.) Drug discovery

Series Navigation