在波士頓舉行的材料研究學(xué)會(huì)（MRS）年會(huì)為時(shí)一周的一系列研究報(bào)告中，有很多生物材料方面的陳述。由于MRS涉及現(xiàn)代工業(yè)和技術(shù)的幾乎每個(gè)領(lǐng)域，它的重點(diǎn)從無(wú)機(jī)過(guò)程向有機(jī)和生物過(guò)程轉(zhuǎn)移可能預(yù)示著整個(gè)社會(huì)的一種趨勢(shì)。
pSiMedica 公司創(chuàng)始人之一、首席科學(xué)官Leigh Canham 的全會(huì)報(bào)告也可能是電子工業(yè)的一個(gè)先兆。Canham 是多孔硅在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用方面的先驅(qū)，他相信，可以制備出與活組織高度兼容的硅。
他的演講《硅技術(shù)與人體的連接：新千年中的仿生學(xué)》對(duì)硅電子學(xué)在醫(yī)學(xué)診斷和治療中的應(yīng)用前景持樂(lè)觀態(tài)度。他預(yù)言，MEMS將在可植入治療裝置如傳感器和驅(qū)動(dòng)器以及組織的電刺激中起重要作用。
Canham 本身的經(jīng)歷可能揭示了半導(dǎo)體技術(shù)專(zhuān)家們的潛在機(jī)會(huì)。
九十年代初，在任職英國(guó)國(guó)防評(píng)估研究所半導(dǎo)體研究員期間，他發(fā)現(xiàn)多孔硅能發(fā)光。由于這種材料有很高的化學(xué)反應(yīng)活性，在集成電路中的應(yīng)用很難實(shí)現(xiàn)。但這一發(fā)現(xiàn)揭示了硅與生物過(guò)程之間的一個(gè)關(guān)鍵聯(lián)系，并促使Canham 把他的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到生物醫(yī)藥上來(lái)。
Canham 介紹了他的公司研制的一種具有生物兼容性的硅——生物硅（Biosilicon）——在醫(yī)藥中的正在努力實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用。
PSiMedica 公司正在努力實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用包括：藥物輸送、用放射性的“種子”攻擊腫瘤細(xì)胞以及可與組織融合的電子裝置。
紐約大學(xué)的Nadrian Seeman 在生物材料分會(huì)上所作的一個(gè)介紹性陳述強(qiáng)調(diào)了DNA作為在納米尺度上創(chuàng)造復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的催化劑的重要性。DNA 同時(shí)具有本質(zhì)上的手性結(jié)構(gòu)和在顆粒間形成獨(dú)特的3-D 鍵的能力。這促使研究者們發(fā)展由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的能在化學(xué)上指導(dǎo)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的裝配的算法。
大會(huì)還展示了分子印刻技術(shù)的快速發(fā)展。分子印刻技術(shù)是生物學(xué)與工業(yè)技術(shù)之間的接口。基本的技術(shù)是使用聚合物膜作為生物分子的軟模板。例如，可以把感興趣的蛋白質(zhì)分子壓進(jìn)一張聚合物膜中，再把該分子除去，這樣就得到了這個(gè)分子的物理模型。然后可把這張膜硬化，并用它來(lái)檢測(cè)這種分子，因?yàn)檫@個(gè)復(fù)雜的模型只能與這種蛋白質(zhì)結(jié)合。用磷光顆粒標(biāo)記溶液中的蛋白質(zhì)分子，并對(duì)聚合物膜進(jìn)行光學(xué)檢驗(yàn)就可以確定這種蛋白質(zhì)的存在。
但這只是分子印刻技術(shù)的一個(gè)可能的應(yīng)用。一項(xiàng)派生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用于硅超大規(guī)模集成電路的納米印刻平板印刷。
這些系統(tǒng)能生產(chǎn)超過(guò)現(xiàn)有光學(xué)平板印刷法的特定大小的電路，而且對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)同樣具有平行生產(chǎn)能力上的優(yōu)勢(shì)。聚合物膜用電子束平板印刷制成的硅模板印刻，然后被硬化以做成蝕刻掩膜。
pSiMedica 公司創(chuàng)始人之一、首席科學(xué)官Leigh Canham 的全會(huì)報(bào)告也可能是電子工業(yè)的一個(gè)先兆。Canham 是多孔硅在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用方面的先驅(qū)，他相信，可以制備出與活組織高度兼容的硅。
他的演講《硅技術(shù)與人體的連接：新千年中的仿生學(xué)》對(duì)硅電子學(xué)在醫(yī)學(xué)診斷和治療中的應(yīng)用前景持樂(lè)觀態(tài)度。他預(yù)言，MEMS將在可植入治療裝置如傳感器和驅(qū)動(dòng)器以及組織的電刺激中起重要作用。
Canham 本身的經(jīng)歷可能揭示了半導(dǎo)體技術(shù)專(zhuān)家們的潛在機(jī)會(huì)。
九十年代初，在任職英國(guó)國(guó)防評(píng)估研究所半導(dǎo)體研究員期間，他發(fā)現(xiàn)多孔硅能發(fā)光。由于這種材料有很高的化學(xué)反應(yīng)活性，在集成電路中的應(yīng)用很難實(shí)現(xiàn)。但這一發(fā)現(xiàn)揭示了硅與生物過(guò)程之間的一個(gè)關(guān)鍵聯(lián)系，并促使Canham 把他的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到生物醫(yī)藥上來(lái)。
Canham 介紹了他的公司研制的一種具有生物兼容性的硅——生物硅（Biosilicon）——在醫(yī)藥中的正在努力實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用。
PSiMedica 公司正在努力實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用包括：藥物輸送、用放射性的“種子”攻擊腫瘤細(xì)胞以及可與組織融合的電子裝置。
紐約大學(xué)的Nadrian Seeman 在生物材料分會(huì)上所作的一個(gè)介紹性陳述強(qiáng)調(diào)了DNA作為在納米尺度上創(chuàng)造復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的催化劑的重要性。DNA 同時(shí)具有本質(zhì)上的手性結(jié)構(gòu)和在顆粒間形成獨(dú)特的3-D 鍵的能力。這促使研究者們發(fā)展由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的能在化學(xué)上指導(dǎo)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的裝配的算法。
大會(huì)還展示了分子印刻技術(shù)的快速發(fā)展。分子印刻技術(shù)是生物學(xué)與工業(yè)技術(shù)之間的接口。基本的技術(shù)是使用聚合物膜作為生物分子的軟模板。例如，可以把感興趣的蛋白質(zhì)分子壓進(jìn)一張聚合物膜中，再把該分子除去，這樣就得到了這個(gè)分子的物理模型。然后可把這張膜硬化，并用它來(lái)檢測(cè)這種分子，因?yàn)檫@個(gè)復(fù)雜的模型只能與這種蛋白質(zhì)結(jié)合。用磷光顆粒標(biāo)記溶液中的蛋白質(zhì)分子，并對(duì)聚合物膜進(jìn)行光學(xué)檢驗(yàn)就可以確定這種蛋白質(zhì)的存在。
但這只是分子印刻技術(shù)的一個(gè)可能的應(yīng)用。一項(xiàng)派生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用于硅超大規(guī)模集成電路的納米印刻平板印刷。
這些系統(tǒng)能生產(chǎn)超過(guò)現(xiàn)有光學(xué)平板印刷法的特定大小的電路，而且對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)同樣具有平行生產(chǎn)能力上的優(yōu)勢(shì)。聚合物膜用電子束平板印刷制成的硅模板印刻，然后被硬化以做成蝕刻掩膜。
