Wat is een lab-on-a-chip?
Lab-on-a-chip-apparaten, formeel bekend als "Micro Total Analysis Systems" (µTA's) zijn op microfluidische gegevens gebaseerde systemen die meerdere laboratoriumtype mogelijkheden integreren op een enkele chip slechts enkele centimeter groot. Onder hun gebruik zijn realtime polymerase kettingreacties (gebruikt om kleine DNA-strengen te amplificeren tot meer beheersbare monsters), immunoassays, die ziekten diagnosticeren op basis van antigeen/antilichaam aanwezigheid, diëlectroforese, diëlektrophorese, gebruikt om bepaalde celtypen te detecteren, en bloedmonstervoorbereiding, zoals de extractie van DNA uit rode bloedcellen. Op huid gemonteerd apparaat in staat om de aanwezigheid van ziektebacteriën of biochemische middelen in de bloedbaan bijna onmiddellijk te detecteren. In de toekomst kunnen artsen mogelijk diagnoses snel en nauwkeurig maken met behulp van informatie die vanuit een dergelijk apparaat wordt verzonden. Lab-on-a-chip-technologie bestaat al sinds de jaren 80 en zelfs, in voorlopersvorm, de late jaren '70, maar dat was het nietTot de biotechnologie-explosie van het midden van de jaren 90 begonnen ze echt aandacht te krijgen van reguliere wetenschappers.
Lab-on-a-chip-apparaten zijn een 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 gekomen: micropumps, haarvaten, kleppen, sensoren, hefbomen, enzovoort. Een van de grootste voordelen voor het lab-on-a-chip is de kleine omvang, die een massaproductie mogelijk maakt en een verminderde behoefte aan dure stoffen die soms nodig zijn voor bepaalde soorten laboratoriumwerk. Er zijn echter tal van uitdagingen met het verkleinen van traditionele chemische principes, wat betekent dat laboratorium-op-een-chip-systemen enige re-engineering vereisen die overeenkomen met de funchun grotere neven en nichten.
In de niet-zo verre toekomst kunnen laboratorium-op-a-chip-systemen zelfs worden geïntegreerd in bekende apparaten zoals laptopcomputers, waardoor chemie- en biologiestudenten kunnen spelen met wetenschappelijke tools buiten de traditionele grenzen van de laboratoriumomgeving. In de afgelopen jaren zijn talloze conferenties ontstaan rond het onderwerp laboratoria op een-chip, en hoewel de technologie nog in de kinderschoenen staat, worden tientallen, zo niet honderden miljoenen dollars wereldwijd geïnvesteerd in het verbeteren van het.