Lab-on-a-chip: differenze tra le versioni

 

'''''Lab-on-a-chip''''' (LOC) è un termine per un [[dispositivo]] che integra funzioni multiple che si possono svolgere in [[laboratorio]] in un singolo [[Circuito integrato|chip]] che va da pochi [[Millimetro|millimetri]] a qualche [[centimetro]] [[Quadrato (algebra)|quadrato]] di grandezza ed è capace di trattare volumi di [[Fluido|fluidi]] estremamente piccoli, sotto ai [[Pico (prefisso)|pico]][[Litro|litri]]. I dispositivi ''Lab-on-a-chip'' sono un sottogruppo dei dispositivi [[MEMS]] (dall'inglese ''Micro Electro Mechanical Systems'') e spesso indicati anche come ''Micro Total Analysis Systems'' (µTAS). Microfluidica è un termine generale che descrive anche dispositivi di controllo di [[meccanica dei fluidi]] come [[Pompa|pompe]] e [[Valvola (idraulica)|valvole]] o [[sensori]] come [[Misuratore di portata|flussometri]] e [[Viscosimetro|viscosimetri]]. Tuttavia, con il termine "''Lab-on-a-Chip''" si indica generalmente la misurazione di un singolo o un multiplo processo di laboratorio con un semplice ''chip'', mentre "µTAS" si dedica all'integrazione di tutte le sequenze di processi di laboratorio per fare [[Analisi chimica|analisi chimiche]]. Il termine "''Lab-on-a-chip''" fu introdotto più tardi quando si dimostrò che era possibile applicare le tecnologie µTAS in maniera più ampia che per soli scopi di analisi.

 

Dopo la scoperta della microtecnologia ([[1958]]) per realizzare strutture integrate di [[semiconduttori]] per ''chip'' microelettronici, queste tecnologie basate sulla tecnologia [[Litografia (elettronica)|litografica elettronica]] furono presto applicate nei [[Manometro|sensori di pressione]] nel campo manifatturiero. Nuovi sviluppi di queste tecnologie, una scatola di strumenti divenne disponibile per creare strutture meccaniche in [[silicio]] nell'[[Ordini di grandezza|ordine di grandezza]] dei [[Micrometro (unità di misura)|micrometri]] o ancor più piccole: l'era dei ''Micro Electro Mechanical Systems'' (MEMS) era cominciata.

 

 

Una grande spinta nella ricerca e negli interessi commerciali arrivò nella metà del 1990, quando le tecnologie µTAS riuscivano a provvedere strumenti interessanti per le applicazioni [[Genoma|genomiche]], come l'[[elettroforesi]] capillare e il [[DNA]] ''[[microarray]]''. Un supporto alla grande spinta nelle ricerca venne anche dalle forze armate, specialmente dal [[DARPA]] (''Defense Advanced Research Projects Agency''), per il loro interesse nei sistemi portatili di rilevamento di agenti bio-chimici durante le guerre. Il valore aggiunto non era solo limitato all'integrazione di processi di laboratorio per le analisi ma anche per le possibilità di applicare elementi individuali ad altri processi (''non-analysis'').

 

 

La base per la maggior parte dei processi di fabbricazione dei LOC è la litografia. Inizialmente la maggior parte dei processi erano in silicio, dato che queste tecnologie ben sviluppate erano direttamente derivate dalla [[Fabbricazione dei dispositivi a semiconduttore|fabbricazione dei semiconduttori]]. Data la richiesta di caratteristiche ottiche specifiche, [[Biocompatibilità|biocompatibili]] o chimico compatibili, minori costi di produzione e più veloce fase di prototipazione, nuovi processi sono stati sviluppati come incisione del [[vetro]], [[ceramica]] e [[metallo]], ''deposition'' e ''bonding'', processi PDMS ([[polidimetilsilossano]]), ''thick-film'' e [[stereolitografia]] allo stesso modo di metodi di replicazione veloce via ''electroplating'' <ref>Tecnica di deposizione di sottili strati di metalli mediante [[elettrolisi]]. Vedi [[Galvanica]].</ref>, ''injection molding'' (formatura) e ''embossing'' (stampaggio). Per di più il campo dei LOC supera sempre più i confini tra la tecnologia dei microsistemi basati sulla litografia, nanotecnologia e ingegneria di precisione.

 

Un dispositivo LOC può provvedere vantaggi, molto specifici per le loro applicazioni. Tipici vantaggi sono:

 

 

 

== Note ==

 

== Collegamenti esterni ==

 

 

 

 

 

 

 

==== Società ====

 

 

 

{{Portale|Ingegneria}}

[[Categoria:Dispositivi elettronici]]

 

[[de:Westentaschenlabor]]

[[en:Lab-on-a-chip]]