Wat is een lab-on-a-chip?

Lab-on-a-chip-apparaten, meer formeel bekend als Micro Total Analysis Systems (µTA's) zijn op microfluïdica gebaseerde systemen die meerdere laboratoriumtype mogelijkheden integreren op een enkele chip slechts enkele centimeter groot.Onder hun gebruik zijn realtime polymerasekettingreacties (gebruikt om kleine DNA-strengen te amplificeren tot meer beheersbare monsters), immunoassays, die ziekten diagnosticeren op basis van antigeen/antilichaamaanwezigheid, diëlectroforese, gebruikt om bepaalde celtypen te detecteren en bloedmonsterbereiding, dergelijkeomdat de extractie van DNA uit rode bloedcellen.

Lab-on-a-chip-apparaten kunnen ooit leiden tot een pinhead-formaat implantaat of op de huid gemonteerd apparaat in staat om de aanwezigheid van ziektebacteriën of biochemische middelen in debloedstroom.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 voorlopervorm, de late jaren '70, maar het was pas tot de biotechnologie-explosie van het midden van de jaren 90 dat ze echt aandacht begonnen 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 lab-op-a-chip-systemen enige re-engineering vereisen die overeenkomen met de functionaliteit van hun grotere neven en nichten. In de niet zo verre toekomst, lab-on-a-chip-systemen kunnen zelfs worden geïntegreerd in bekende apparaten zoals laptops, waardoor studenten chemie en biologie kunnen spelen met wetenschappelijke hulpmiddelen buiten de traditionele grenzen van de laboratoriumomgeving.In de afgelopen jaren zijn talloze conferenties ontstaan rond het onderwerp labs-on-a-chip, en hoewel de technologie nog in de kinderschoenen staat, worden tientallen, zo niet honderden miljoenen dollars wereldwijd geïnvesteerd in het verbeteren ervan.