Najlepsze laboratorium na chipie
W finansowanym ze środków UE projekcie "Integrated and functional lab-on-chip" (INFULOC) zastosowano pionierski, w pełni zintegrowany układ LOC o wysokiej funkcjonalności. Przy opracowywaniu układu skupiono się na zastosowaniach środowiskowych, jak i medycznych. Dzięki zastosowaniu mikrozaworów uzyskano wyjątkową integrację układu scalonego. Umożliwia to zaawansowane przetwarzanie testowanych płynów. System oferuje czułą detekcję optyczną wewnątrzkomórkowego zielonego białka fluorescencyjnego. Dla zapewnienia jeszcze precyzyjniejszej kontroli płynów, naukowcy opracowali macierz hodowli komórkowej złożoną z 24 komórek. Konfiguracja ta posłużyła do zbadania toksyczności piocyjaniny na linii komórkowej ludzkiego raka piersi (Cancer Michigan Foundation-7 (MCF-7)). Co więcej, może ona wskazywać na uszkodzenie ludzkiej wątroby, polegające na transformacji hepatocytów w komórki nowotworowe. Inne zastosowania obejmowały monitorowanie sekwencyjnej kombinacji skutków działania chemioterapeutyka, paklitakselu i aspiryny w komórkach raka piersi MCF-7. Aby zwiększyć czułość absorpcyjną, naukowcy zastosowali optyczną, szerokopasmową spektroskopię strat we wnęce optycznej (BBCEAS). System wykorzystuje wysokorefleksyjne lustra, umożliwiające zastosowanie taniej diody elektroluminescencyjnej (LED). Integracja BBCEAS w układzie LOC dała 35-krotny wzrost czułości w badaniu poziomu osteokalcyny, będącej markerem osteoporozy. Względy środowiskowe skłoniły naukowców do zastosowania mikroobróbki laserowej, dzięki której można używać elektrody diamentowej domieszkowanej borem zamiast elektrod rtęciowych. System potrafi wykryć ołów w wodzie z kranu i metale ciężkie w wodzie rzecznej. Obszary zastosowania są bardzo różne i obejmują m. in. wykrywanie pofałdowania białka, co jest szczególnie istotne w procesie starzenia i znajdowaniu bakterii w transfuzjach krwi. Urządzenie LOC jest łatwe w obsłudze, przyjazne dla środowiska naturalnego i ma duże szanse na komercjalizację.
Słowa kluczowe
Laboratorium na chipie, środowisko, zastosowania medyczne, mikrozawór, macierz hodowli komórkowych, toksyczność, mikroobróbka laserowa, niewłaściwe fałdowanie białka
