Сегодня 13 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

EUV-сканеры приспособили для выпуска медицинских биодатчиков — это грозит дефицитом передовых чипов

Беда пришла, откуда не ждали — исследовательский центр Imec показал первую в мире массовую технологию изготовления нанопористых биодатчиков для аналитической медицины на 300-мм пластинах с использованием передовой литографии с экстремальным ультрафиолетом (EUV). Здравоохранение готово поглотить любое количество датчиков, потенциально угрожая стать конкурентом разработчикам полупроводников при размещении заказов на EUV-продукцию.

 Источник изображения: Imec

Источник изображения: Imec

Массивы нанопор используются для анализа биологических материалов, включая секвенирование ДНК. Для этого в мембране создаются отверстия нанометрового масштаба, после чего через неё пропускают жидкость с растворённым образцом. Образцы — молекулы или части ДНК, если речь идёт о секвенировании, — попадают в нанопоры и перекрывают поток ионов с одной стороны мембраны на другую. По поведению и силе тока на мембране можно с высокой точностью определить химический и молекулярный состав образцов — это важно при диагностике и лечении множества заболеваний.

До сих пор массовое изготовление пластин с нанопорами было сопряжено с трудностями. Нанопоры буквально «высверливались» в мембранах одна за другой в процессе электронно-лучевой литографии. Это делало выпуск мембран крайне затратным и не позволяло говорить о массовом применении в медицинской аналитике на уровне заботы о здоровье граждан.

Прорывом учёных Imec стала разработка техпроцесса для изготовления нанопор с использованием серийных EUV-сканеров и CMOS-процессов. Иначе говоря, всё стало возможным благодаря современной производственной базе, применяемой для выпуска полупроводников.

Интересно, что главной проблемой оказалось обойти врождённую особенность EUV-сканеров — высокую плотность размещения элементов на пластине. Для этого использовали две проекции: одну EUV, а другую — обычную DUV-литографию. Проекция в EUV позволяла изготавливать поры диаметром от 10 до 20 нм, а литография с большей длиной волны маскировала лишние поры, делая рисунок EUV более разреженным.

Эксперименты показали, что нанопоры диаметром 10 нм размещаются по пластине равномерно, и эта равномерность сохраняется от пластины к пластине. Качество пластин-мембран после обработки остаётся высоким и позволяет создавать датчики для массивного параллельного анализа белков, что в Imec подтвердили своими примерами. Для анализа фрагментов ДНК эта технология не подходит, поскольку размеры пор остаются слишком большими. К тому же ДНК-секвенирование с использованием биологических мембран на основе транспортных белков с порами около 1 нм остаётся более надёжным способом для такого рода аналитики. Другое дело — белки. Кремниевые мембраны с нанопорами Imec идеально подходят для массового анализа белковых структур.

Успешное получение одинаковых по размеру и характеристикам нанопор в масштабе 300-мм пластин меняет статус технологии: из лабораторных «ручных» методов производства она превращается в промышленно реализуемый процесс. Это открывает путь к созданию массивов датчиков для задач медицины, биологии, диагностики и других приложений, где требуется высокопроизводительное и точное детектирование молекул. Тем самым спрос на EUV-сканеры может появиться у производителей инструментов для врачей и биологов, обещая не только революцию в аналитической биологии, но и потенциально грозя дефицитом в сфере производства полупроводников. Впрочем, от разработки технологии до её внедрения в серийное производство пройдёт ещё немало времени, поэтому всё хорошее и плохое случится не завтра и даже не послезавтра.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Первого октября: Tesla запустила отсчёт до анонса второго поколения Roadster 5 ч.
Техногиганты в этом году успели сократить 128 000 сотрудников: больше, чем за весь прошлый год 5 ч.
США жертвуют экологией ради ИИ: администрация Трампа ослабила требования — это может затронуть миллионы людей 16 ч.
NewPhotonics представила оптический движок NPC50506 на 6,4 Тбит/с с интегрированным лазером 17 ч.
ASUS выпустила СХД высокой плотности OJ340A-RS60 на базе AMD EPYC Genoa 17 ч.
Asus представила монитор ProArt Display OLED PA27UCDV для профессионалов 19 ч.
Biostar внезапно начала продвигать видеокарту GeForce GT 730 на чипе из 2014 года 20 ч.
Утекли характеристики Lenovo Googlebook 15 — он не сможет быть дешёвым 12-09 12:06
ИИ-гигастройка обходится Oracle слишком дорого — компания потратит ещё $700 млн на увольнения сотрудников 12-09 12:04
Anthropic спрогнозировала три сценария развития ИИ — от умеренного роста экономики до массовой безработицы 12-09 10:50