¿Qué es un laboratorio en un chip?

Los dispositivos Lab-on-a-chip, más formalmente conocidos como "Micro Total Analysis Systems" (µTAS) son sistemas basados ​​en microfluídica que integran múltiples capacidades de tipo laboratorio en un solo chip de unos pocos centímetros de tamaño. Entre sus usos están las reacciones en cadena de la polimerasa en tiempo real (utilizadas para amplificar pequeñas cadenas de ADN en muestras más manejables), inmunoensayos, que diagnostican enfermedades basadas en la presencia de antígeno / anticuerpo, dielectroforesis, utilizada para detectar ciertos tipos de células y preparación de muestras de sangre, como como la extracción de ADN de los glóbulos rojos.

Los dispositivos de laboratorio en un chip podrían algún día llevar a un implante del tamaño de una cabeza de alfiler o un dispositivo montado en la piel capaz de detectar casi instantáneamente la presencia de bacterias de enfermedades o agentes bioquímicos en el torrente sanguíneo. En el futuro, los médicos pueden hacer diagnósticos de forma rápida y precisa utilizando la información transmitida desde dicho dispositivo. La tecnología Lab-on-a-chip ha existido desde los años 80 e incluso, en forma precursora, a finales de los 70, pero no fue hasta la explosión de la biotecnología a mediados de los 90 que realmente comenzaron a llamar la atención de los científicos convencionales.

Los dispositivos Lab-on-a-chip son un ejemplo de la continua miniaturización que tiene lugar con numerosas tecnologías, desde chips de computadora hasta dispositivos de comunicación como teléfonos celulares. La investigación de laboratorio en un chip puede considerarse un subconjunto de MEMS (sistemas microelectromecánicos) y contiene muchos componentes que surgieron de la investigación de MEMS: microbombas, capilares, válvulas, sensores, palancas, etc. Una de las mayores ventajas del laboratorio en un chip es su pequeño tamaño, que permite la producción en masa y una menor necesidad de sustancias costosas, a veces necesarias para ciertos tipos de trabajo de laboratorio. Sin embargo, existen numerosos desafíos con la reducción de los principios químicos tradicionales, lo que significa que los sistemas de laboratorio en un chip pueden requerir cierta reingeniería para que coincida con la funcionalidad de sus primos más grandes.

En un futuro no muy lejano, los sistemas de laboratorio en un chip pueden incluso integrarse en dispositivos familiares como computadoras portátiles, lo que permite a los estudiantes de química y biología jugar con herramientas científicas fuera de los límites tradicionales del entorno del laboratorio. En los últimos años, han surgido numerosas conferencias sobre el tema de los laboratorios en un chip, y aunque la tecnología aún está en pañales, se están invirtiendo decenas, si no cientos de millones de dólares en todo el mundo para mejorarla.