Electromanipulation
எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷன் என்பது ஒரு மைக்ரோ-மெட்டீரியல் பகுப்பாய்வு முறையாகும், இது பெரும்பாலும் பல்வேறு மின்சார புலங்களின் பண்புகளைப் பயன்படுத்தும் உயிரியல் செல்களை கையாளுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நானோ தொழில்நுட்பத்தில், நானோ பொருட்கள் மிகவும் சிறியவை, அவை நேரடியாக இயந்திர ரீதியாக கையாளப்பட முடியாது. எனவே, புலத்தால் தூண்டப்பட்ட இயக்கங்கள் அல்லது சிதைவுகளை உருவாக்க மின்சார புலங்கள் அவற்றின் மீது பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது சமீபத்தில் உருவாக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பமாகும், மேலும் பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்தும் பணியில் இன்னும் முன்னேற்றத்தில் உள்ளது. மின்கடத்தல், மின்கடத்தல், மின்கடத்தல், மின்கடத்தல், மின்கடத்தல், மின்கடத்தல், மின்கடத்தல், மின்கடத்தல் மற்றும் மின்கடத்தல் ஆகியவை மின்கடத்தல் வகைகளில் அடங்கும். ஏசி (மாற்று மின்னோட்டம்), டிசி (நேரடி மின்னோட்டம்) மற்றும் துடிப்பு (மிகக் குறுகிய காலத்தில் அதிக ஆற்றல் வெளியேற்றங்களை வழங்குதல்) மின் புலங்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு மின்கடத்தல்கள் அடையப்படுகின்றன. செல்களின் மின்காந்தமயமாக்கல் செல்கள் மற்றும் சாதன கட்டமைப்புகளுக்கு இடையில் குறைந்தபட்ச இயந்திரத் தொடர்புடன் மாறுபட்ட செல் கையாளுதல்களை அனுமதிக்கிறது. செல்களில் முக்கியமாக பயன்படுத்தப்பட்டாலும், எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷன் ஹைப்ரிடோமா தொழில்நுட்பம் மற்றும் நானோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களின் வளர்ச்சி போன்ற பிற அறிவியல் துறைகளுக்கும் பங்களிக்கிறது. எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷன் வகைகள் ஏழு வகையான எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷன் உள்ளன, சில நோக்கம் மற்றும் செயல்பாட்டில் கடுமையாக வேறுபடுகின்றன, சில நெருக்கமாக தொடர்புடையவை. மிகவும் வளர்ந்த மற்றும் பொதுவான வகை மின்கடத்தா ஆகும். ஏழு எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷன்களில் ஒன்று அல்லது பலவற்றைப் பயன்படுத்தி மைக்ரோ மெட்டீரியல்களின் பல்வேறு கையாளுதல்களை அடைய முடியும். தனித்துவமான வகைகளுக்கு சில நேரங்களில் பல்வேறு மின்சார புலங்கள் அல்லது நிலைமைகள் தேவைப்படுகின்றன. டைஎலெக்ட்ரோபோரேசிஸ் (டிஇபி) மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறதுஃ டிசி அல்லது ஏசி ஊசலாட்டம் (பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில்) நோக்கம்ஃ இடப்பெயர்ச்சி நிலைஃ குறைந்த மின் கடத்துத்திறனின் சஸ்பென்ஷன் மீடியா; இட ரீதியாக சீரான மின்சார புலம் கோட்பாடுஃ டிஇபி விசை செல்கள் மற்றும் அவற்றின் இடைநீக்கம் செய்யும் ஊடகத்தின் வேறுபட்ட துருவமுனைப்பால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. DEP விசையில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன, நேர்மறை DEP (pDEP) மற்றும் எதிர்மறை DEP (nDEP). pDEP சீரான மின்சார புலத்தின் வலுவான பகுதிகளை நோக்கி சுட்டிக்காட்டுகிறது, அதே நேரத்தில் nDEP சீரான மின்சார புலத்தின் பலவீனமான பகுதிகளை நோக்கி சுட்டிக்காட்டுகிறது. டி. இ. பி. யைப் பயன்படுத்தும் போது உயிருள்ள செல்கள் விரைவாக மின்முனையின் விளிம்பிற்கு ஈர்க்கப்படலாம், இதனால் உயிருள்ள செல்கள் மற்றும் இறந்த செல்கள் பிரிக்கப்படுகின்றன. உயிரணுக்களின் DEP நிறமாலையின் அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தி உயிரணுக்களின் மின்கடத்தா பண்புகளை பகுப்பாய்வு செய்யலாம். மின்-சுழற்சி (ER) மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறதுஃ AC ஊசலாடும் நோக்கம்ஃ சுழற்சி நிலைஃ குறைந்த மின் கடத்துத்திறன் கொண்ட சஸ்பென்ஷன் மீடியா; அதிர்வெண் தோராயமாக குறுக்குவெட்டு அதிர்வெண் (DEP விசை மிகக் குறைவு) கோட்பாடுஃ ஊசலாடும் மின்சார புலத்தின் அதிர்வெண்ணை மாற்றுவதன் மூலம் கோளமற்ற செல்களின் சீரமைப்பை ER மாற்றுகிறது. மின்-சிதைவு (ED) மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்பட்டதுஃ AC ஊசலாடும் நோக்கம்ஃ சிதைவு; செல்களின் விஸ்கோலாஸ்டிக் மற்றும் பவர்-லா பண்புகளை ஒப்பிடுக நிலைஃ குறைந்த மின் கடத்துத்திறன் கோட்பாட்டின் சஸ்பென்ஷன் மீடியாஃ AC சாத்தியமான மின்-சீர்குலைவை அதிகரிப்பதன் மூலம் மின்முனையின் விளிம்பிற்கு (DEP ஆல்) ஈர்க்கப்படும் செல்களை ED கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் சிதைக்கிறது மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறதுஃ துடிப்பு நோக்கம்ஃ துணை செல்லுலார் கட்டமைப்புகளின் சீர்குலைவு நிலைஃ சீரான மின்சார புலம் கோட்பாடுஃ ED ஒரு செல்லுக்குள் மின்கடத்தலை செய்கிறது, இது சைட்டோஸ்கெலிட்டன்கள் மற்றும் பிரிக்கப்பட்ட கருக்களை சமரசம் செய்துள்ளது. சிதைந்த செல்கள் சைட்டோசோலிக் உள்ளடக்கங்களை வெளியேற்றி "பேய்கள்" ஆகின்றன (சாதாரண செல் அளவை விட சுமார் ஒன்றரை மடங்கு). ஆவிகள் துடிக்கும் புலங்களால் திசைதிருப்பப்படலாம் மற்றும் ஏசி புலங்களால் திசைதிருப்பப்படலாம். மின்-அழிவு (லைசிஸ்) மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்பட்டதுஃ துடிக்கும் நோக்கம்ஃ லைசிஸ் (செல் சுவர் அல்லது சவ்வு சிதைவு மூலம் ஒரு செல் சிதைவு). நிபந்தனைஃ சீரான மின்சார புலம் கோட்பாடுஃ pDEP லைசிஸ் நிகழ்வை அதிகரிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் nDEP லைசிஸ் நிகழ்வைக் குறைக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. துடிக்கும் வீச்சுகளை மாற்றுவதன் மூலம் செல் லைசிஸின் நிலைமைகளை ஆய்வு செய்யலாம். எலக்ட்ரோ-கார்ப்பரேஷன் (EP) மற்றும் எலக்ட்ரோ-ஃப்யூஷன் (EF) மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்பட்டதுஃ துடிக்கும் நோக்கம்ஃ செல்-மெம்பரேன் சீர்குலைவு நிலைஃ சீரான மின்சார புலம்; செல்களின் மின்கடத்தா சீரமைப்பு கோட்பாடுஃ துடிக்கும் மின்சார புலத்தின் வீச்சு, காலம், துடிப்பு விகிதம் மற்றும் துடிப்புகளின் எண்ணிக்கையை மாற்றுவதன் மூலம் செல் சவ்வு சீர்குலைவை அடைய முடியும். உயிரணுக்களின் சவ்வுகள் பாதிக்கப்படும்போது, சில உயிரணுக்கள் ஒரு பெரிய உயிரணுவில் ஒன்றிணைகின்றன, இது ஒரு சாதாரண உயிரணுவை விட 3 முதல் 4 மடங்கு பெரியதாக இருக்கலாம். இரண்டு வகையான ஈ. பி. கள் உள்ளனஃ ஒன்று மாற்ற முடியாத ஈ. பி. இது சைட்டோலிசிஸுக்கு வழிவகுக்கும் (உயிரணுவில் அதிகப்படியான நீர் இருக்கும்போது செல் சவ்வு வெடிப்பது); மற்றொன்று மாற்றக்கூடிய ஈ. பி. இது மூலக்கூறுகளை உயிரணுக்களாக மாற்றும் போது உயிரணுக்களின் உயிர்ச்சக்தியை பராமரிக்க உதவுகிறது. வளர்ச்சி 20 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில், மீளமுடியாத சவ்வு முறிவு மற்றும் மின்கடத்தா சிதைவு பற்றிய கண்டுபிடிப்புகள் செய்யப்பட்டன. அந்த கண்டுபிடிப்புகள் செல்லுலார் எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷனின் அடிப்படை யோசனைகளாக செயல்படுகின்றன. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில், பின்னர் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தலைகீழ் சவ்வு முறிவு கண்டுபிடிப்பின் அடிப்படையில் செல்லுலார் எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷன் நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டன. பல்வேறு வகையான மின்கடத்தலுக்கான சாதனங்கள் தொடர்ந்து புதுப்பிக்கப்படுகின்றன, புதிதாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட சில ஈ. எம் சாதனங்கள் இந்த பிரிவில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு சாதனமும் ஒரு தனித்துவமான வகையான மின்கடத்தலைச் செய்ய அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளது. பல அடுக்கு மைக்ரோ எலக்ட்ராட் அமைப்பு இந்த பல அடுக்கு மைக்ரோ எலக்ட்ராட் அமைப்பு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட கையாளுதல் மற்றும் பயணிக்கும் புலம் டைஎலெக்ட்ரோபோரேசிஸைப் பயன்படுத்தி உயிரணு துகள்களைப் பிரிப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. பர்பஸ் மல்டிலேயர் மைக்ரோ-எலக்ட்ரோட் அமைப்பு உயிரணு துகள்களை ஒரு நிலையான துணை திரவத்தில் நகர்த்த உதவுகிறது, இது சாத்தியமான மற்றும் சாத்தியமற்ற ஈஸ்ட் செல்களின் நிலையான பிரிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. இடைநீக்கம் செய்யப்பட்ட கலவைகளில் உயிரித் துகள்களின் போக்குவரத்தையும் இது அடைய முடியும். "சிப்பில் உள்ள உயிரி தொழிற்சாலை" தொழில்நுட்பத்திற்கு பங்களிக்கும் ஒரு ஒருங்கிணைந்த அங்கமாகவும் இது முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. கட்டமைப்பு இது ஒரு அடிப்படை பகுதியையும் ஒரு மேல் பகுதியையும் கொண்டுள்ளது. ஒவ்வொன்றும் ஒரு அடுக்கு மின்முனைகளைக் கொண்டுள்ளன. அடிப்பகுதி (கீழிருந்து மேல் வரை): ஒரு அடுக்கு கண்ணாடி குரோமியம் A 0.1μm அடுக்கு தங்க அடிப்படை மின்முனை கட்டமைப்பின் ஒரு மெல்லிய அடுக்கு அடிப்பகுதிக்குப் பிறகு, ஒரு காப்பு அடுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இன்சுலேடிங் அடுக்கின் மேற்புறத்தில் மேல் பகுதி உள்ளது (கீழே இருந்து மேல் வரை): மேல் மின்முனை அமைப்பு 0.1μm குரோமியத்தின் மற்றொரு அடுக்கு 0.1μm தங்கத்தின் மற்றொரு அடுக்கு இது பயண புல மின்முனை வரிசைகளை உற்சாகப்படுத்த நான்கு மின் பஸ் பார்களையும் கொண்டுள்ளது. ஒரு கால்வாயின் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் உள்ள மின்முனைகள் எதிர் பக்கத்தில் மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஜன்னல்களுடன் சீரமைக்கப்படுகின்றன. ஒரு கால்வாயின் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் எதிர் மின்முனைகள் ஒருவருக்கொருவர் ஈடுசெய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. நன்மைகள் பழைய சாதனங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் மின்னழுத்த பயன்பாடு மற்றும் வெப்ப இழப்பைக் குறைக்கவும். மிகச் சிறிய மாதிரியில் துகள் தேர்வைச் செய்யுங்கள். பயோபோசெசர்கள் அல்லது பயோஃபாக்டரி சில்லுகள் போன்ற பிற தொழில்நுட்பங்களில் கட்டுமானத் தொகுதிகளாக செயல்படுங்கள். மின்னாற்பகுப்பு சாதனம் மின்னாற்பகுப்பை நடத்துவதற்கான ஒரு மேம்பட்ட சாதனம் 2010 ஆம் ஆண்டில் தெற்கு புளோரிடா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஆண்ட்ரூ எம். ஹாஃப், ரிச்சர்ட் கில்பர்ட், ரிச்சர்ட் ஹெல்லர், மார்க் ஜே. ஜரோஸ்ஸ்கி ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. நோக்கம் இந்த சாதனம் மின்னாற்பகுப்பைப் பயன்படுத்தி ஒரு திசுவிற்குள் ஒரு மூலக்கூறை வழங்க அர்ப்பணிக்கப்பட்டுள்ளது. நன்மைகள் பழைய சாதனங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் மிகவும் சிறிய அளவில் சேதம் செல் குறைந்த ஆபத்து உள்ளது; குறைந்த செயல்படுத்தும் ஆற்றல் மற்றும் திசு சேதம் மற்றும் நோயாளி அசௌகரியம் குறைந்த பயன்பாட்டு சக்தி உள்ளது, அதே நேரத்தில் பல இலக்கு திசுக்களுடன் மின்னழுத்த ஒப்பந்தம் இரசாயன இனங்கள் ஒரு நீர்த்தேக்கம் அடங்கும் எலக்ட்ரோமேனிபுலேஷன் பிற பயன்பாடுகள் சுழல் குறுக்குவெட்டு நானோரோட்கள் சுழல் குறுக்குவெட்டு வளாகங்கள் மாற்றம் உலோக அயனிகளால் உருவாகின்றன. அவை உயர் சுழற்சி மற்றும் குறைந்த சுழற்சிக்கு இடையில் மாறலாம், இது காந்த, ஒளியியல், இயந்திர பண்புகள் மற்றும் பலவற்றின் மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. மூலக்கூறு சுழற்சி நிலை மாற்றத்தை செய்ய டைஎலெக்ட்ரோபோரேசிஸ் (டி. இ. பி) பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது மின்முனைகளுக்கு இடையில் நானோ-பொருள்களை ஒழுங்கமைக்கிறது. DEP விசை SCO நானோரோட்களை பயன்படுத்தப்படும் மின்சார புலத்தின் திசையுடன் சீரமைக்கிறது. சுழல் குறுக்குவெட்டு நானோரோட்களின் மின்காந்தமயமாக்கல் என்பது மின்காந்தமயமாக்கலின் ஒரு புதிய துறையாகும், அவை நானோ மின்னணு சாதனங்களுக்கான சாத்தியமான கட்டுமானத் தொகுதி நுட்பங்களாகும். மைக்ரோஃப்ளூயிடிக் பயன்பாடுகளுக்கான துளிகளின் மின்கடத்துதல் மின்கடத்துதலின் மின்கடத்துதல் என்பது சிறிய அளவிலான திரவங்களை நகர்த்த அல்லது வடிவமைக்க மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்துவதைக் குறிக்கிறது. குறைந்த அதிர்வெண் ஏசி மின்சார புலத்தை ஒரு இணையான மின்தேக்கிக்குள் அதிக கடத்தும் திரவ நீர்த்துளியில் பயன்படுத்தும்போது, நீர்த்துளி ஒரு புதிய வடிவத்தில் சிதைகிறது. ஏராளமான சோதனைகளை நடத்துவதன் மூலம், திரவ வீழ்ச்சியின் சிதைவை விவரிக்கும் ஒரு சமன்பாட்டை சுருக்கமாகக் கூறலாம். குறிப்புகள் எலக்ட்ரோஸ்டாடிக்ஸ்