Wat is een Lab-On-A-Chip?
Lab-on-a-chip-apparaten, meer formeel bekend als "Micro Total Analysis Systems" (µTAS) zijn op microfluidica gebaseerde systemen die meerdere laboratoriumtypen op een enkele chip integreren van slechts enkele centimeters groot. Onder hun toepassingen zijn real-time polymerasekettingreacties (gebruikt om kleine DNA-strengen te amplificeren tot beter beheersbare monsters), immunoassays, die ziekten diagnosticeren op basis van aanwezigheid van antigeen / antilichamen, diëlektroforese, gebruikt om bepaalde celtypen te detecteren, en bloedmonsterbereiding, dergelijke als de extractie van DNA uit rode bloedcellen.
Lab-on-a-chip-apparaten kunnen op een dag leiden tot een implantaat ter grootte van een speldenknop of op de huid gemonteerd apparaat dat vrijwel onmiddellijk de aanwezigheid van ziektebacteriën of biochemische stoffen in de bloedbaan kan detecteren. In de toekomst kunnen artsen mogelijk snel en nauwkeurig diagnoses stellen met behulp van informatie die vanaf een dergelijk apparaat wordt verzonden. Lab-on-a-chip-technologie bestaat al sinds de jaren 80 en zelfs in de voorloper, de late jaren 70, maar het was pas bij de biotechnologische explosie van het midden van de jaren 90 dat ze echt de aandacht begonnen te trekken van reguliere wetenschappers.
Lab-on-a-chip-apparaten zijn een goed voorbeeld van de voortdurende miniaturisatie die plaatsvindt met tal van technologieën, van computerchips tot communicatieapparaten zoals mobiele telefoons. Lab-on-a-chip-onderzoek kan worden beschouwd als een subset van MEMS (micro-elektromechanische systemen) en bevat veel componenten die uit MEMS-onderzoek zijn voortgekomen: micropompen, capillairen, kleppen, sensoren, hefbomen, enzovoort. Een van de grootste voordelen van de lab-on-a-chip is zijn kleine formaat, waardoor massaproductie mogelijk is en er minder behoefte is aan dure stoffen die soms nodig zijn voor bepaalde soorten laboratoriumwerk. Er zijn echter tal van uitdagingen bij het terugschroeven van traditionele chemische principes, wat betekent dat lab-on-a-chip-systemen wat re-engineering nodig hebben om de functionaliteit van hun grotere neven en nichten te evenaren.
In de niet zo verre toekomst kunnen lab-on-a-chip-systemen zelfs worden geïntegreerd in bekende apparaten zoals laptops, waardoor studenten chemie en biologie buiten de traditionele grenzen van de laboratoriumomgeving met wetenschappelijke hulpmiddelen kunnen spelen. In de afgelopen jaren zijn er tal van conferenties ontstaan rond het onderwerp labs-on-a-chip, en hoewel de technologie nog in de kinderschoenen staat, worden wereldwijd tientallen, zo niet honderden miljoenen dollars geïnvesteerd om deze te verbeteren.