Микроаналитические системы
3. Микроаналитические системы
Прогресс в области микро- и нанотехнологии стимулировал не только
развитие приборов интегральной электроники и фотоники, предназна-
ченных, в первую очередь, для обработки информации, но и иницииро-
вал реализацию новых технических решений в условиях систем, кото-
рые часто называют первичными преобразователями информации, то
есть сенсорами.
В то же время конструктивно-технологическая интеграция сенсорных, процессорных и исполнительных устройств на так называе-
мом «чипе» позволила перейти к системам, наделенным по своим
возможностям не просто контролирующими, но и аналитическими
функциями, что определило появление микроаналитических систем. Эти приборы по своим физическим возможностям в отно-
шении чувствительности контрольно-измерительных процедур на-
ходятся между классическими датчиками и аналитическими систе-
мами, опережая последние, как правило, в оперативности проведе-
ния анализа.
Первая интегральная микроаналитическая система была изго-
товлена в 1970-е годы, но лишь начиная с 1990-х годов научно-тех-
ническое сообщество пришло к пониманию важности реализации
микросистем в области аналитической химии то есть микроаналити-
ческих систем (гибридно-интегральных систем полного химическо-
го анализа, u-TAS, lab-on-chips, MAC, КАМС). Такие системы полу-
чены, с одной стороны, путем простого масштабирования аналити-
ческих приборов, с другой, благодаря пониманию физических
законов в мире микроструктур и продвижению этого понимания все
дальше вниз по шкале размера.
Полученный результат — микроаналитические системы — играют
все более важную роль как в практике специалистов-аналитиков, так и
в повседневной жизни благодаря своим новым свойствам, которые по-
явились при переходе в микромасштаб, — высокая скорость и произво-
дительность анализа при доступности, «интеллектуальности» и автома-
тизации. Толчком к развитию данной области, в которой ожидались эти
эффекты синергетического плана, явилась достаточно прагматическая
потребность интенсивно развивающихся отраслей промышленности —
биотехнологии, фармакологии, генной инженерии в скоростном и мас-
совом анализе. Его появление его можно назвать своеобразной инфор-
мационной революцией в аналитике.
На принципиальные изменения в области аналитики, которые обес-
печивают как резкое повышение скорости анализа и снижение его сто-
имости, так и потенциал автоматизации и интеграции функционально
сложных систем на новом технологическом уровне, указывает также
скорость разработки и внедрения в практику новых видов микроанали-
тических устройств.
Их создание требует изыскания новых принципов организации, ар-
хитектуры и функционирования аналитических систем на основе при-
нципов модульности, комплементарности, заменяемости и возмож-
ности модификации в целях создания гибкости и оперативности в от-
ношении разнообразия решаемых аналитических задач и применения
накопленного опыта микротехнологий.
