Быстрые темпы разработки миниатюрных полупроводников сделали возможным конструирование мощных компьютерных систем и микроскопических устройств, способных совершить революцию в медицине.
Литографическая техника создания электронных схем позволяет создавать устройства, известные как микро- и наноэлектромеханические системы (micro-, nanoelectromechanical systems, MEMS, NEMS).
MEMS могут при размерах от одного до сотен микрометров достигать сложности конструкции, соответствующей электронному видеопроектору, размеры NEMS исчисляются в нанометрах, то есть еще в тысячу раз меньше.
Большое внимание сегодня привлекает возможность использования этих систем) в измерении и манипуляции различными биологическими материями на клеточном и субклеточном уровне (BioMEMS). Первоначальные разработки показали, что эти приборы могут определять ошибки в нуклеотидной последовательности ДНК и считать антитела в крови. Большое внимание привлекает возможность манипулирования отдельными клетками без их повреждения.
Привлекательность микроскопических заключается в следующем: они наносят меньший вред организму, обладают малыми размерами, что дает возможность непосредственного доступа к месту диагностики и терапии.
В структуру BioMEMS входят биологические компоненты: нуклеиновые кислоты, антитела и клеточные рецепторы. Они используются в количественной и качественной оценке параметров среды организма. Эти молекулы прикрепляются к поверхности MEMS, их взаимодействие со структурами организма контролируется механическими , электрическими и оптическими датчиками.
Тем не менее, коммерческая оправданность этих устройств сомнительна, так как технология их изготовления является крайне дорогостоящей. К тому же трение повреждает микроскопические части механизма, ограничивает скорость передвижения и срок использования. Существенной проблемой является энергоснабжение приборов, которые требуют автономного источника питания.
