Co je to Lab-On-A-Chip?

Zařízení Lab-on-a-chip, více formálně známá jako "Micro Total Analysis Systems" (µTAS), jsou systémy založené na mikrofluidice, které integrují více možností laboratorního typu na jediný čip o velikosti jen několik centimetrů. Mezi jejich použití patří polymerázové řetězové reakce v reálném čase (používané k amplifikaci malých řetězců DNA na lépe zvládnutelné vzorky), imunoanalýzy, které diagnostikují onemocnění na základě přítomnosti antigenu / protilátky, dielektroforéza, používané k detekci určitých typů buněk, a příprava vzorků krve, jako je jako extrakce DNA z červených krvinek.

Laboratorní zařízení na čipu by mohla jednoho dne vést k implantátu s velikostí špendlíku nebo k zařízení připevněnému na kůži, který je schopen téměř okamžitě detekovat přítomnost bakterií nemoci nebo biochemických látek v krevním řečišti. V budoucnosti budou lékaři schopni diagnostikovat rychle a přesně pomocí informací přenášených z takového zařízení. Technologie Lab-on-a-chip existuje již od 80. let a dokonce i v prekurzorové formě koncem 70. let, ale teprve až v době biotechnologického výbuchu v polovině 90. let se jim začalo dostávat pozornosti od hlavních vědců.

Zařízení Lab-on-a-chip jsou příkladem pokračující miniaturizace, ke které dochází u řady technologií, od počítačových čipů po komunikační zařízení, jako jsou mobilní telefony. Laboratorní výzkum na čipu lze považovat za podmnožinu MEMS (mikroelektromechanické systémy) a obsahuje mnoho komponentů, které vyplynuly z výzkumu MEMS: mikropumpičky, kapiláry, ventily, senzory, páky atd. Jednou z největších výhod laboratoře na čipu je její malá velikost, která umožňuje hromadnou výrobu a sníženou potřebu drahých látek, které jsou někdy nezbytné pro určité typy laboratorních prací. S omezováním tradičních chemických principů však existuje řada výzev, což znamená, že systémy laboratoře na čipu mohou vyžadovat určité přepracování, aby odpovídaly funkčnosti jejich větších bratranců.

V ne tak vzdálené budoucnosti mohou být systémy laboratoře na čipu dokonce integrovány do známých zařízení, jako jsou přenosné počítače, což studentům chemie a biologie umožňuje hrát si s vědeckými nástroji mimo tradiční hranice laboratorního prostředí. V posledních letech se objevilo mnoho konferencí na téma laboratoře na čipu, a přestože technologie je stále v plenkách, investují se do jejího zlepšování desítky, ne-li stovky milionů dolarů na celém světě.