Lab-on-a-Chip
Lab-on-a-Chip er et teknologisk konsept som går ut på å miniatyrisere og integrere ulike laboratoriefunksjoner om bord på en brikke på størrelse med et kredittkort. Brikken erstatter et laboratorium og manuelle laboratorieprosedyrer som pipettering, blanding av væsker med reagenser, oppvarming og separering av komponenter. Prøven suges inn i brikken, brikken settes inn i et instrument med f.eks pumper og elektronikk og analyseprosedyren skjer hurtig og automatisk.
Kilde: SINTEF
Mikrofluidikk
Mikrofluidikk er et fagfelt som omfatter manipulasjon og presis kontroll av væsker i mikrokanaler (karakteristiske dimensjoner fra omlag 1 - 500 mikrometer). Mikrofluidikk er en av nøkkelteknologiene i utviklingen av Lab-on-a-Chip komponenter.
Kilde: SINTEF
Biosensorer
Biosensorer detekterer en biologisk komponent, feks et protein eller et gen. Resultatene av lab-on-a-chip analysene blir lest ut av en biosensor. Biosensoren kan være en optisk sensor som ligger i instrumentet. SINTEF utvikler også optiske, mekaniske og elektroniske biosensorer som kan integreres i selve helsebrikken. Disse sensorene er basert på nanoteknologi og er små, billige og svært sensitive.
Kilde: SINTEF
Det EU-finansierte forskningsprosjektet MicroAktive har pågått i tre år, og er ledet av sjefsforsker Liv Furuberg ved SINTEF. Det genuine med helsebrikken er at den kan undersøke pasienten for flere sykdommer samtidig ved at det blir gjort molekylær analyse i brikken.
Gjør flere analyser
– Brikken kan påvise sykdommer som skyldes både bakterier og virus, og den kan påvise enkelte krefttyper, sier sjefsforsker Liv Furuberg ved Mikro- og nanoteknologilaboratoriet (MiNaLab) ved SINTEF i Oslo.
Sykdommene lar seg påvise ved å lete etter såkalte biomarkører i for eksempel blod eller spytt. Foreløpig er helsebrikken konstruert for å kunne gjøre åtte ulike sykdomsanalyser samtidig.
–Teknologiene som inngår i Lab-on-a-chip er mikrofluidikk, sensorteknologi og instrumentering, i tilegg til nye biologiske og kjemiske metoder, sier seniorforsker ved MiNaLab, Michal Mielnik.
Mange fordeler
– Fordelene med helsebrikken vil være mange. Den vil gi en rask analyse på stedet der pasienten er, man trenger små volumer fra for eksempel blod og dermed små mengder kostbare reagenser, og en masseproduksjon av brikken gir minimal brukskostnad. Dessuten gir brikken en unik prosesskontroll, sier Furuberg, som antyder ca fem kroner per brikke.
I dag må de samme analysene som kan gjøres i brikken ofte gjøres i spesiallaboratorier. Dette er både mer tidkrevende og ikke minst mye dyrere. På et par minutter vil brikken kunne utføre analyser som i dag kan ta en ukes tid.
Mikrokanaler
– Helsebrikken kan i fremtiden innholde sensorer og elektronikk, men den første brikken inneholder kun et nettverk av mikrokanaler og blandingsstoffer for væsker. Et av hovedelementene i den unike teknologien er bruk av kapillære krefter. Teknologien kalles Lab-on-a-chip, forklarer Mielnik.
Legene kan se frem til å ta i bruk helsebrikken i stedet for å bruke dagens analysemetoder på flere sykdommer. Men både Furuberg og Mielnik mener det vil ta tid å overbevise legene om brikkens egenskaper.
– Vi regner med at det kan bli en utfordring å få leger til å ta dette i bruk, å få dem til å stole på at teknologien virker slik den skal. Mange leger er konservative, sier de to SINTEF-forskerne.
Firmaet NorChip vil være den kommiersielle hovedpartneren for videre utvikling og salg av helsebrikken. Det norske selskapet fikk i 1998 ideen om å miniatyrisere og automatisere deres unike analyseprosedyrer og laboratorierutiner.
