أوضحت آمنة راشد علي الشحي، المهندسة بشركة أبوظبي للصناعات البترولية، والمتخصصة في الهندسة و المشاريع، أن هنالك العديد من المشاريع التي يمكن تطبيقها اعتماداً على تقنية النانو تكنولوجي، ومن ضمنها ما يسمى من الناحية العلمية "مختبر على شريحة"، لافتة إلى أن الإمارات تعد إحدى الدول الرائدة في هذا المجال التقني، وأنه يمكن استخدام هذه التقنية في العديد من المجالات الكهربائية و الكيميائية والطبية.
دقة
وتطرقت إلى تقنية "مختبر على شريحة" أو lab-on-a-chip والتي تختصر بـ LOC، موضحة أنها عبارة عن جهاز يجمع العديد من وظائف المختبر الكامل على رقاقة أو شريحة واحدة، تتراوح مساحتها من بضعة ملليمترات مربعة إلى بضعة سنتيمترات مربعة في بعض الأحيان، كما أن هذه التقنية النانونية، يتم استخدامها للتقليل من عدد العاملين في المختبرات العادية، فضلاً عن الحصول على دقة عالية في النتائج المبتغاة.
وأفادت أن رسالة الدكتوراه الخاصة بها تتلخص في استخدام هذه التقنية التكنولوجية في أحد التطبيقات ذات العلاقة بالصناعات الكيميائية، وأن رسالتها العلمية، تتضمن التحليل الكيميائي للمستحلب الموجود في السائل النفطي باستخدام تقنية الميكروفلويديك (LOC).
وبينت أن الشريحة التي تقوم ببنائها يتراوح قياسها ما بين ميكرومترات إلى سنتيمترات، وهذا اعتماداً على كمية المادة التي سيتم تحليلها، كما أنها سوف تحتوي على مختبر علمي صغير، يتضمن تحليلاً كيميائياً للخليط، و أن هذا التحليل يتضمن مزج الخليط النفطي و توزيعه على قنوات منفصلة، ومن ثم تركه لفترة من الزمن للقيام بالتحليل المطلوب.
استخدامات
وأشارت إلى أن هناك العديد من المجالات التي يمكن تطويرها من خلال الاستفادة من هذه التقنية، وتشمل المجالات الطبية والكيميائية والكهربائية، والتي تؤدي بدورها إلى تعزيز وزيادة الجدوى الاقتصادية للإمارات، ومشاريعها المتعددة التي تستخدم هذه التقنية، خاصة أن هذه التقنية سوف تؤدي إلى نقلة علمية في عالم التقنية النانوية، كما أنها سوف تؤدي إلى التوفير في الأيدي العاملة التي تعمل في المختبرات التقليدية.
تكامل
وقالت إن تقنية "مختبر على شريحة" ترتبط كثيراً بعلم الموائع الميكروية والذي يختص بدراسة فيزياء المقادير الصغيرة من الموائع والتحكم بها، لافتة إلى أن "المختبر" هو عبارة عن تصغير للعمليات التي يقوم بها مختبر سواء المفردة أو المتعددة، في حين أن أنظمة التحليل الشاملة الميكروية تشير إلى تكامل لسلسلة من عمليات التحليل الكيميائية التي يجريها مختبر متخصص.
وذكرت أن مصطلح مختبر على شريحة أو «شريحة المختبر»، تم استخدامه لأول مرة بعد أن تبين أن تقنيات أنظمة التحليل الشاملة الميكروية، لها تطبيقات تتجاوز عمليات التحليل.
تميز
عملت آمنة الشحي كباحثة في معهد مصدر، فيما تكمل فيه حالياً الدكتوراه في الهندسة، وحصلت على بكالوريوس الهندسة الكهربائية من جامعة الإمارات، وشهادتي ماجستير من معهد مصدر في هندسة النظم الدقيقة، و شاركت في برامج ومؤتمرات عدة، وعضوة ببرنامج القادة الشباب لطاقة المستقبل، و شاركت في العديد من البحوث العلمية.
بين و
0
النسبة التي قد يعتقدها البعض للاستغناء عن التطبيقات المخبرية، وهذا خطأ، حيث يجب أن يتم استخدام جميع التقنيات الحالية والمستقبلية في الوقت ذاته.
1979
العام الذي تم فيه تطوير أول نظام تحليل يعمل بتقنية "مختبر على شريحة" كان يخص "الكروماتوجرافي الغازي" وطور في جامعة ستانفورد بواسطة العالم تيري، ومن الخطأ الاعتقاد أن التطوير تم قبل ذلك التاريخ.
1980
في نهاية هذا العام وبداية 1990، بدأت البحوث ذات العلاقة تنمو بشكل كبير في عدد قليل من المجموعات البحثية في أوروبا وزادت التدفقات والمفاهيم لعلاجات السوائل المتكاملة لأنظمة التحليل.
3
تعتبر الطباعة ثلاثية الأبعاد طريقاً مهماً للباحثين والعلماء، حيث يمكنهم من خلاله صنع شرائحهم الخاصة بأبحاثهم، كما أن تقنيات "المختبر" تتطور باستمرار مع تقدم تقنيات النانو تكنولوجي.
تطبيقات
تقوم تقنية "مختبر على شريحة" على تقنيات النانو بالمقام الأول، حيث يمكن تحويل عدد من التطبيقات التي تحتاج أدوات وأجهزة كبيرة، إلى اختبارات تتم على شريحة واحدة، وفي زمن قياسي ومن دون الحاجة إلى فني متمرس.
ثورة
أحدثت تطبيقات "المختبر" ثورة تكنولوجية في المجالات الكهربائية والطبية والكيميائية بما فيها علم الجينوم والهندسة الوراثية عن طريق خفض تكلفة الأبحاث، وتسريع الحصول على النتائج واستخدام كميات ضئيلة جداً من الحمض النووي، وهذه هي نتائج طبيعية يعكسها التقدم والتطور في مجال البحث العلمي.
تخصصات
تعتبر تخصصات الهندسة الكهربائية بجميع فروعها وهندسة النظم الدقيقة، من ضمن التخصصات الجامعية التي تؤهل لدراسة هذا النوع من العلوم، وكان الإقبال على دراسة هذه التخصصات قليلاً بين الطلبة الإماراتيين، إلا أنه قد تزايد في الآونة الأخيرة نظراً لزيادة المحاضرات والمؤتمرات ذات العلاقة بهذه التخصصات.