Co je to laboratoř na čipu?

Lab-on-a-chip zařízení, formálně známá jako „mikro celkové analytické systémy“ (µtas) jsou mikrofluidické systémy, které integrují více schopností laboratorního typu na jednom čipu pouze několik centimetrů velikosti. Mezi jejich použití patří reakce polymerázové řetězy v reálném čase (používané k amplifikaci malých řetězců DNA do zvládnutelnějších vzorků), imunotesty, které diagnostikují onemocnění založená na přítomnosti antigenu/protilátek, dielektroforné, dielektroforné, které se používají k detekci určitých typů buněk, a přípravu vzorku krve, jako je extrakce DNA před červeným krvinky. Zařízení namontované na kůži schopné téměř okamžitě detekovat přítomnost bakterií onemocnění nebo biochemických látek v krevním řečišti. V budoucnu mohou být lékaři schopni provést diagnózy rychle a přesně pomocí informací přenášených z takového zařízení. Technologie laboratoře na čipu existuje již od 80. let a dokonce i ve formě prekurzorů na konci 70. let, ale nebyla toAž do biotechnologické exploze v polovině 90. let začala skutečně věnovat pozornost vědcům z hlavního proudu.

Lab-on-a-chip zařízení jsou příkladem pokračující miniaturizace, která se odehrává s četnými technologiemi, od počítačových čipů po komunikační zařízení, jako jsou mobilní telefony. Výzkum laboratoře na čipu lze považovat za podskupinu MEMS (mikroelektromechanických systémů) a obsahuje mnoho komponent, které vycházely z výzkumu MEMS: mikropumpy, kapiláry, ventily, senzory, páky atd. Jednou z největších výhod laboratoře na čipu je jeho malá velikost, která umožňuje hromadnou výrobu a sníženou potřebu drahých látek, které jsou někdy nezbytné pro určité typy laboratorní práce. S rozšiřováním tradičních chemických principů však existuje mnoho výzev, což znamená, že systémy laboratoře na čipu mohou vyžadovat, aby některé přepracování odpovídalo funkcijejich větší bratranci.

V nepříliš vzdálené budoucnosti mohou být systémy laboratoře na čipu dokonce integrovány do známých zařízení, jako jsou počítače s notebooky, což umožňuje studentům chemie a biologie hrát s vědeckými nástroji mimo tradiční hranice laboratorního prostředí. V posledních letech se kolem tématu Labs-on-a-chip objevilo mnoho konferencí, a zatímco technologie je stále v plenkách, desítky, ne-li stovky milionů dolarů po celém světě, se investují do jeho zlepšení.