Microsystem Technology: A Powerful Tool for Biomolecular Studies

مطالعات زیست مولکولی آزمایش انسان برای درک چگونگی مدیریت اطلاعات توسط طبیعت در سطح مولکولی است. درک مدیریت اطلاعات مولکولی در طبیعت برای بهینه سازی مولکولی در شیمی، زیست شناسی مولکولی، فارماکولوژی مولکولی و بنابراین - به عنوان مثال - برای توسعه داروهای خاص ضروری است. روش معروف اخیر مدیریت اطلاعات فنی، الکترونیک دیجیتال است. در طول چند سال گذشته، شواهدی به دست آمده است که مدیریت های کامپیوتری و مولکولی اطلاعات دارای جنبه های مشابه و همپوشانی زیادی هستند. برای مثال، هم فناوری و هم طبیعت از اطلاعات دیجیتالی استفاده می‌کنند و هر دو از ساختارهای کوچک برای مدیریت کارآمد اطلاعات استفاده می‌کنند. علاوه بر این، آنها فرآیندهای خود را برای به دست آوردن حداکثر اطلاعات با حداقل انرژی سرمایه گذاری شده بهینه می کنند. در طول دو دهه گذشته، تکنیک های تجربی جدید در علوم زیست مولکولی راه را برای بهینه سازی بیومولکولی مصنوعی هموار کرده است. در همین بازه زمانی، پیشرفت فناوری میکروسیستم از حوزه الکترونیک دیجیتال و حسگر به لینگ دستی میکرو مایع گسترش یافت و حوزه جابجایی مواد با پشتیبانی از تراشه آغاز شد. به نظر می رسد که "ازدواج" فناوری میکرو فیزیکی و پردازش مولکولی به زودی به پایان می رسد. تماس هر دو میدان برای مثال در تراشه‌های DNA انجام شده است. چنین ارتباطاتی در آینده نزدیک در زمینه های اضافی نیز مرتبط خواهند شد. تحقیقات زیست مولکولی اولین موردی است که از این ارتباطات علمی و فنی در حال رشد سریع بین میکروسیستم ها و علوم مولکولی سود می برد.

Biomolecular studies are the trial of Man to understand how Nature manages information at the molecular level. The understanding of molecular informa­ tion handling in nature is essential for the molecular optimization in chem­ istry, molecular biology, molecular pharmacology and therefore - as an ex­ ample - for the development of specifically acting drugs. The famous recent method of technical information management is digital electronics. Over the past few years, evidence has arisen that computerized and molecular information managements have many similar and overlapping aspects. For example, both technology and nature use digitized information and both use small structures for the efficient handling of information. Furthermore, they optimize their processes in order to gain a maximum of information with a minimum of invested energy. During the last two decades, novel experimental techniques in biomolec­ ular sciences have paved the way for artificial biomolecular optimization. In the same time interval, the progress of micro system technology has been extended from the field of digital electronics and sensing to micro liquid hand­ ling, and the field of chip-supported substance handling began. It appears that the "marriage" of physical micro technology and molecular processing will be consummated soon. The contact of both fields has been realized in for ex­ ample DNA chips. Such connections will also become relevant in additional fields in the near future. Biomolecular investigations are the first to profit from these fast growing scientific and technical connections between micro systems and molecular sciences.