22 октября 2001 г.

Если верить тайванским ученым, уже не за горами тот день, когда интегральные схемы будут строиться по принципам, созданным самой природой.

    Полиморфизм ДНК уже используется при кодировании сигналов и обеспечивает, по словам разработчиков, наибольшую на сегодняшний день устойчивость криптографических систем. Биочипы позволяют в считанные секунды выявить и распознать болезнетворные бактерии в организме человека. Спектр применения плодов биоинженерии необычайно широк – ученые строят свои разработки "по образу и подобию" механизмов самой природы, объединяя их с последними достижениями высоких технологий.

    Тайванские инвесторы, обеспокоенные спадом в компьютерной индустрии, пытаются найти новые перспективные направления для финансовых вложений. Одной из таких альтернатив стал возникающий сейчас сектор биочипов. Некоторые устройства, выполненные с применением этих технологий, уже выпускались на рынок частными компаниями, искавшими поддержки для проведения исследований и разработок в сфере биопроцессорной технологии у правительственного научно-исследовательского института (Industrial Technology Research Institute – ITRI).

    Это направление охватывает несколько научных дисциплин, включая электронику, фотоэлектронику и химию. Технологии, обнародованные в настоящее время Биомедицинским инженерным центром при ITRI (Biomedical Engineering Center), включают в себя высокоскоростные матрицы контактных зондов, биочипы для медицинской диагностики, микрофлюидальные биочипы и методику для разработки и производства микросхем. Все изобретения имеют международные патенты.

    По словам директора института ITRI, в отличие от зарубежных исследователей, сосредоточенных на развитии прикладных направлений биотехнологий, тайванские ученые больше заинтересованы в увеличении коэффициента отдачи биочипов.

    Мировой рынок биопроцессорных устройств типа микроматриц, сканеров и других приложений должен вырасти к 2005 г., по оценкам аналитиков из Business Communications, до $1 млрд.

    Биопроцессорная технология применяется, например, в клинической диагностике. Интегральные схемы, разработанные и выпущенные ITRI, могут точно обнаруживать у пациентов 265 болезнетворных организмов, что значительно сокращает время общей диагностики заболеваний, отметил руководитель программы Жанг Чуанксион (Zhang Chuanxiong). Диагностические микросхемы проходят сейчас апробацию в клиниках.

    Микрофлюидальный биочип, о котором поведали ученые из ITRI, представляет собой многофункциональное устройство, разработанное Биомедицинским инженерным центром и его электронной микроэлектромеханической лабораторией (Electronic Microelectromechanical Laboratory). Разработчики планируют создать приложение для предварительной диагностики. Микрофлюидальные устройства подобны схемам на компьютерных материнских платах, но для обмена между компонентами схем используются не только электроны, но и микрожидкости, как пояснил Йао Наньгуан (Yao Nanguang) из Института электроники при ITRI. Частицы жидкости внутри биочипов перемещаются под воздействием пневматических элементов, которые были запатентованы в США и могут получить широкое применение в будущих биопроцессорных разработках.

    Несмотря на всю привлекательность новой технологии, биопроцессорная индустрия находится еще в зародышевом состоянии и ждет своего признания во многих технологических отраслях. Но ни одна компания собственными усилиями не сможет качественно разработать все возможные варианты применения биочипов. В связи с этим IRTI решила создать ассоциацию Biochip R&D Coalition, которая бы комбинировала и перераспределяла технологические и исследовательские ресурсы в зависимости от нужд мирового рынка.

    В то же время частный предпринимательский сектор занимается собственными биопроцессорными разработками. Так, компания Bowei BioTech сообщила о создании ДНК-биочипа, который совместил в себе микроэлектромеханические технологии с биологическими процессами. Устройство использует уникальные сигналы, получаемые за счет полиморфизма ДНК, и применяется для защиты информации. Сигналы представляют собой уникальные метки, и любая попытка их изменения приводит к отключению устройства. В отличие от обычных интегральных схем, уязвимых для процессов кодирования\декодирования, биосхемы лишены таких недостатков.

    Также представители компании добавили, что разработанная ими технология на базе ДНК может применяться во множестве форматов, включая защищенные карты-носители информации, вставляемые в устройства. По словам специалистов из Bowei BioTech, в данный момент компания может выпускать до 2,5 млн ДНК-чипов в месяц и настраивать их под различные требования.
Источник: CNews.ru