در اين تحقيق "دستگاه تقويت ميكرواستخراج با سردكردن و گرم كردن همزمان"، (CHA-ME) طراحي، ساخته و بهينه سازي شد. ميكرواستخراج (ME) شامل SPME و LPME، بعنوان روش عاري از حلال نوين، رويكرد جديد و بسيار كارآمد براي استخراج و اندازه گيري انواع آناليت هاي هاي آلي و معدني مي باشد. روشهاي ME، علاوه بر حذف حلالهاي سمي، كارآئي، دقت و صحت را افزايش و زمان و هزينه اي آناليز را بشدت كاهش داده اند. اما اين روشها دو محدويت جدي دارند. اول اينكه در نمونه هاي جامد پيچيده مانند خاك و مواد غذايي يا داروئي، آناليت ها محكم به بافت چسبيده اند و براحتي جدا و استخراج نمي شود. دوم اينكه گيراندازي مواد خيلي فرار با اين روشها مشكل يا گاهي غيرممكن است. بهترين رهيافت براي رفع هر دو اين محدويت ها، سرد كردن جاذب و گرم كردن همزمان بافت نمونه است. براي اينكار چند نمونه ابزار آزمايشگاهي ابداع شده است، اما همه آنها فقط محدود به يكي از روشهاي ME بوده و قابليت تجاري شدن نيز ندارند و برخي بسيار پپيچيده و گران قيمت هستند. هدف اين ابداع معرفي "دستگاه ميكرو استخراج با قابليت سرد كردن فاز استخراجي و گرم كردن همزمان نمونه" مي باشد كه اولين نمونه تجاري در جهان است. بعلاوه اين دستگاه محدود به روش و نمونه خاصي نيست و قابل كاربرد در همه روشهاي -SPME، NTD، INCAT، و LPME مي باشد. در طول ده سال تحقيق و پژوهش، دهها نمونه اوليه از اين سيستم توسط دانشجويان تحصيلات تكميلي ساخته و امتحان شده است. همه اين تجربيات منجر به ساخت دستگاه Heating/Cooling-Assisted Microextraction Deviceشد كه اولين نوع آن با نام اختصاري تجاري CHA-ME-2015 ارائه شده است. اين دستگاه حساسيت و كارآئي روشهاي ME را بطور چشمگيري افزايش داده و محققان را قادر مي سازد كه آناليز انواع نمونه هاي پيچيده جامد و مايع زيست-محيطي، داروئي و غذايي با هزينه بسيار كم، در زمان كوتاه و با كمترين دستكاري نمونه انجام دهند. يكي از كاربردهاي جالب اين سيستم ثبت پروفايل تنفس افراد براي رديابي بيماري هاي صعب العلاج مانند سرطان مي باشد كه روشهاي ديگر براحتي قادر به انجام آن نيستند. تحقيقات براي ساخت انواع ديگر اين سيستم ادامه دارد.

در سالهاي اخير روش جاذب تله سوزني ( INCAT ) به عنوان يك روش جديد و عاري از حلال در استخراج و اندازه گيري انواع آناليت هاي آلي و معدني مورد توجه قرار گرفته است. اين روش داراي خصوصيات ويژه اي ازجمله محكم بودن، ارزان بودن و همچنين قابليت استفاده مجدد مي باشد. در اين روش جاذب مورد نظر بر روي ديواره داخلي نيدل ترسيب شده است و در معرض آسيب كمتري قرار ميگيرد، بنابراين مناسب براي اندازه گيري آناليت در نمونه هاي پيچيده مي باشد. روش INCAT داراي قابليت استفاده از جاذب هاي دست ساز ( نانو مواد، پليمرهاو...) است كه در مقايسه با جاذب هاي تجاري حساسيت و گزينش پذيري بالاتري دارند. از طرف ديگر براي تقويت استخراج در روشهاي ميكرواستخراج فاز جامد از تكنيك هاي متفاوتي استفاده شده است از جمله اعمال ولتاژ به فاز جامد و افزايش مهاجرت آناليت مورد نظر به سمت فاز جامد تقويت شده با ولتاژ. در اين اختراع براي اولين بار از ولتاژ براي تقويت استخراج در روش INCAT استفاده شده است. همچنين براي هر چه بيشتر كردن كارايي استخراج جاذب نوين (PPy/Ag/PEG ) با استفاده از روش ترسيب الكتروشيميايي به عنوان پوشش درسطح داخلي ديواره نيدل قرار داده شد. جاذب مورد نظر علاوه بر داشتن ويژگي هايي همچون داشتن تخلخل بالاتر، حساسيت و گزينش پذيري بالاتر نسبت به جاذب هاي تجاري موجود به دليل وجود نانوذرات نقره بر روي پلي پيرول سبب افزايش هدايت الكتريكي اين پليمر شده است و در نتيجه موجب تقويت هر چه بيشتر استفاده از ولتاژ در روش جديد معرفي شده گرديده است. براي اثبات كارايي روش جديد معرفي شده از آن براي اندازه گيري هورمون ملاتونين موجود در مايعات بيولوژيكي بدن استفاده شده است.

سيليكا به دليل فراواني، ارزان بودن، مقاومت حرارتي و مكانيكي بالا، سميت كم و از همه مهمتر سطح جذب بسيار بالا، هميشه مورد توجه محققين و صنعتگران در زمينه هاي مختلف بوده است به گونه‌اي كه محدوده وسيعي از كاربردهاي تجزيه‌اي و شيميايي را به خود اختصاص داده است. به دليل استفاده از سيليكا به عنوان جاذب كروماتوگرافي و جداسازي هاي تجزيه اي و صنعتي، هرساله مبالغ بسيار بالايي براي سنتز و عاملدار كردن سيليكا و هزينه مي‌شود. همين امر سبب توجه بيش از پيش به اين موضوع گرديده است و امروزه دانشمندان بدنبال توسعه نانوذرات سيليكا هستند. سهولت و كم هزينه بودن مراحل ساخت، يكدست بودن پوشش و همچنين استفاده كم از حلال‌هاي سمي (استفاده از روش‌هاي سبز)، از دغدغه‌هاي مهم در سنتز نانوذرات سيليكا و پوشش سطوح با آن مي‌باشد. در اين اختراع سطح ديواره‌هاي داخلي يك ستون‌ موئينه كروماتوگرافي، ابتدا توسط نانوذرات سيليكا پوشيده شد و در مرحله بعد سطح نانوذرات كروي سيليكا با استفاده از اكتادسيل سيليكا (ODS)، توسط يك روش هسته‌زايي ساده، سريع و كم هزينه اصلاح گرديد. براي اين هدف ابتدا نانوذرات سيليكا با استفاده از روش هسته‌زايي روي سطح داخلي ستون نشانده شده و سپس عامل اكتادسيل بر روي نانوذرات سيليكا نشانده شد. اينكار باعث افزايش تخلخل، افزايش سطح جذب، افزايش منطقه فعال و در نتيجه افزايش كارآئي جذب گرديد. از جاذب جديد يك ابزار ميكرواستخراج درون لوله (IT-SPME) تهيه شد و براي جداسازي و پيش تغليظ هيدروكربن‌هاي آروماتيك چندحلقه‌اي بكار گرفته شد. اندازه گيري اناليت ها با سيستم GC-FID انجام شد. نتايج بدست آمده برتري جاذب جديد را در مقايسه با انواع تجاري بروشني اثبات نمود. با توجه به نتايج بدست آمده از اين تحقيق و استفاده سيليكا در ستون‌هاي كروماتوگرافي ، همچنين استفاده روزافزون از ستون‌هاي عامل‌دار با عامليت مختلف براي جداسازي تركيبات خاص، نوآوري ارائه شده مي‌تواند گامي موثر در ساخت ستون‌هايي با سطح جذب و كارائي بيشتر و هزينه كمتر باشد. اين مزايا تجاري كردن آنرا بخوبي توجيح مي كنند.