
12月22日,比利时微电子研究中心宣告了一项重要成就:他们借助阿斯麦全球领先的极紫外光刻设备,成功在整片晶圆上实现了纳米孔的规模化制造。这项成果被设备合作方称赞为“一次意料之外却极具价值的生物医学延伸应用”。鉴于纳米孔技术在分子检测领域展现出的巨大潜力,此次技术突破有望推动相关科学应用迈入全新阶段。
纳米孔是一种直径仅数纳米的微型通道,其尺寸大约是人类头发丝直径的万分之一。尽管体积如此微小,这类结构在生物医学研究中却有着举足轻重的意义。其核心应用原理基于离子电流的变化:当单个分子穿越纳米孔时,会干扰原本稳定的电流,产生具有特征性的电信号波动。通过解析这些波动,研究人员能够获取分子的尺寸、电荷、构型及相互作用等信息,从而实现对不同分子的高灵敏度识别。
利用极紫外光刻技术制造的纳米孔,能够充当精准的“分子筛检门”,用于检测病毒、蛋白质、脱氧核糖核酸等生物分子,为分子级诊断提供了可靠手段。此外,通过调控固态纳米孔的尺寸,还可将其应用于分子过滤系统,甚至探索分子级别的数据存储方案,进一步拓展该技术的应用边界。
传统纳米孔制备方法普遍存在效率低、成本高、难以脱离实验环境等问题,严重制约了其实际应用。而此次成果的关键在于,研究人员已在300毫米标准晶圆上实现了直径约10纳米的纳米孔批量制造,具备高度一致性与可重复性。这一进展不仅提升了制造精度,更打通了从实验室研发到工业化生产的路径,为纳米孔传感技术的广泛落地提供了可行性基础。
