Vad är en Lab-On-A-Chip?

Lab-on-a-chip-enheter, mer formellt kända som "Micro Total Analysis Systems" (µTAS) är mikrofluidikbaserade system som integrerar flera laboratorietypfunktioner på ett enda chip endast några centimeter i storlek. Bland deras användningsområden är realtidspolymeraskedjereaktioner (används för att förstärka små DNA-strängar till mer hanterbara prover), immunanalyser, som diagnostiserar sjukdomar baserade på antigen / antikropps närvaro, dielektrofores, som används för att detektera vissa celltyper, och blodprovspreparat, såsom som extraktion av DNA från röda blodkroppar.

Lab-on-a-chip-enheter kan en dag leda till ett implantat eller en hudmonterad anordning med nålhuvud som nästan omedelbart kan upptäcka närvaron av sjukdomsbakterier eller biokemiska medel i blodomloppet. I framtiden kan läkare ställa diagnoser snabbt och exakt med information som överförs från en sådan enhet. Lab-on-a-chip-tekniken har funnits sedan 80-talet och till och med, i föregångsform, slutet av 70-talet, men det var inte förrän bioteknologiska explosionen i mitten av 90-talet som de verkligen började uppmärksamma från mainstream forskare.

Lab-on-a-chip-enheter är ett exempel på den fortsatta miniatyriseringen som sker med många tekniker, från datorchips till kommunikationsenheter som mobiltelefoner. Lab-on-a-chip-forskning kan betraktas som en delmängd av MEMS (mikroelektromekaniska system) och innehåller många komponenter som kom ut från MEMS-forskning: mikropumpar, kapillärer, ventiler, sensorer, spakar och så vidare. En av de största fördelarna med lab-on-a-chip är dess lilla storlek, som möjliggör massproduktion och ett minskat behov av dyra ämnen som ibland är nödvändiga för vissa typer av laborationer. Det finns emellertid många utmaningar med nedskalning av traditionella kemiska principer, vilket innebär att lab-on-a-chip-system kan kräva en viss omkonstruktion för att matcha funktionaliteten hos deras större kusiner.

I den inte så avlägsna framtiden kan lab-on-a-chip-system till och med integreras i välkända enheter som bärbara datorer, vilket gör att kemi- och biologistudenter kan leka med vetenskapliga verktyg utanför de traditionella gränserna i labbmiljön. Under de senaste åren har många konferenser dykt upp kring ämnet lab-on-a-chip, och medan tekniken fortfarande är i sin barndom investeras tiotals, om inte hundratals miljoner dollar över hela världen för att förbättra den.