Et helt laboratorium i mikrostørrelse

Point-of-care i Lab-on-a-chip-systemer
En sensor i sig selv er ikke særlig interessant, hvis den ikke er integreret i et system med en brugervenlig flade. Disse brugervenlige systemer kaldes ofte for Lab-On-a-Chip-systemer (LOC).
LOC-systemer integrerer en eller flere laboratoriefunktioner i én lille chip. Chippen kan håndtere utroligt små størrelser, helt ned til picoliter, altså en milliardenedel af en milliliter.

Lab-on-a-chip
Redrawn from: Brivio, M., Verboom, W., & Reinhoudt, D.N.(2006). Miniaturized continuous flow reaction vessels: influence on chemical reactions. Lab on a Chip, 6, p.329.

Chippen består af en masse forskellige mikrokanaler, integrerede pumper, elektroder, ventiler og elektriske felter - alt sammen i meget lille skala. Målet er at integrere tusinder af forskellige biokemiske funktioner i chippen, der kan udføres ved blot at udtage en meget lille mængde blod fra patienten, hvilket så bruges til at teste for mange potentielle sygdomme nu og her. 

Småt er godt
LOC-systemer har mange fordele, idet de er så små og kun har behov for at håndtere ganske små mængder væske. For eksempel er responstiden ved brugen af LOC-systemer meget kort og man kan få hurtige analyser på grund af de korte diffusionsafstande, den hurtige opvarmning, det høje overflade-til-volumen-forhold og den lave varmekapacitet. Derudover har chippen naturligvis et lavt volumenforbrug, hvilket gør anvendelsen billigere og giver mindre affald. Det betyder, at man kun har brug for en meget lille mængde kropsvæske til prøverne, hvor man kan teste for et meget stort antal sygdomme.

LOC gør laboratorier til fortid
Mange forskere mener, at LOC-teknologien kan være nøglen til kraftfulde nye diagnostiske instrumenter. Målet er at skabe chips, som håndterer væsker i mikrokanaler, der gør det muligt for læger og sygeplejersker i dårligt udstyrede klinikker at udføre mere dybdegående tests af 

patienterne, uden at de nødvendigvis behøver at have et laboratorium til rådighed.

Der er dog stadig lang vej til, at vi blot behøver at have en lille chip liggende på badeværelset, og hver aften kan bruge 30 sekunder på at måle, om vi fejler noget. LOC-systemerne har også ulemper. Uden regler kan behandling og den udbredte tilgængelighed af LOC-systemer give anledning til frygt for den ikke-uddannede offentlighed, hvis man på egen hånd måler potentielle infektioner. Derudover kan DNA-sekventeringspotentialet for LOC-teknologien muliggøre, at nogen kan sekventere andres DNA ved anvendelsen af en enkelt dråbe spyt. Der rejser sig derfor en række etiske problemstillinger ved teknologiens utroligt hurtige udvikling.

Overvej om teknologiens udvikling skal kontrolleres i forhold til mulige etiske problemstillinger, eller om det vil sætte en stopper for det potentiale, som teknologien fører med sig.

Lab-on-a-chip-teknologien vil ændre måden, vi stiller diagnoser på i fremtiden. Nogle LOC-systemer er allerede nu på markedet, blandt andet til måling af glukoseniveau, HIV-detektion eller diagnose af hjerteanfald. Potentialet for udviklingen er dermed utroligt stort, men det medfører samtidigt en række overvejelser, der bør gøres både på et politisk og industrielt plan.

http://www.nanotechacademy.dk/Medicinsk_teknologi/Laboratorium-i-mikrostoerrelse
18 JANUAR 2019