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

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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'').
 
Tuttavia l'applicazione di LOCs è ancora nuova e umile, un interesse crescente di compagnie e gruppi di ricerca applicati è osservato in campi differenti come analisi (analisi chimiche, monitoraggio dell'ambiente, [[diagnosi]] mediche e ''cellomics'' <ref>Studio del ''cellome''. In italiano "celloma": l'insieme di molecole e delle loro interazioni in una [[cellula]]. (Vedi [http://cassandra.bio.uniroma1.it/~oliva/teaching/lez8.pdf http://cassandra.bio.uniroma1.it/~oliva/teaching/lez8.pdf])</ref>), ma anche in chimica sintetica (test rapidi e microreattori per la [[Chimica farmaceutica|farmaceutica]]). A parte ulteriori sviluppi di applicazioni, si pensa che la ricerca nei sistemi LOC possa espandersi fino a ridurre le strutture di trattamento dei fluidi usando la [[nanotecnologia]]. Nano-canali, labirinti di DNA, rilevamento delle singole cellule e nano sensori possono essere fattibili e dare la possibilità a nuovi tipi di interazione con le specie biologiche e le grandi molecole. Un esempio di successo per i LOCs nelle scienze della vita è lo sviluppo di ''automated patch clamp chips'' <ref> {{en}} [http://www.nanion.de/pdf/PlanarPatchClamping.pdf Analisi ''Patch-Clamp'']</ref>, che danno la possibilità di incrementare drasticamente i risultati per i test sui farmaci nelle industrie di questo settore.
 
== Materiali e Fabbricazione ==
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.
 
== Vantaggi ==
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== Esempi di utilizzo dei LOC ==
# ''Real-time'' [[Reazione a catena della polimerasi|PCR]]; rilevare [[batteri]], [[Vira|virus]] e [[tumori]].
# ''Immunoassay'' <ref>Test biochimico che misura la concentrazione di una sostanza in un liquido biologico</ref>; rilevare batteri, virus e tumori basati sulle reazioni [[antigene]]-[[anticorpo]].
# [[Dielettroforesi]] per rilevare cellule tumorali e batteri
# Preparazione di campioni di [[sangue]]; può rompere cellule per estrarre il [[DNA]]
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== Voci correlate ==
* [[MEMS]] - ''Micro Electro-Mechanical Systems''
* [[nanotecnologia|Nanotecnologie]]
 
== Collegamenti esterni ==
* {{en}} [http://www.scq.ubc.ca/?p=621 Living La Vida LOC(a): A Brief Insight into the World of "Lab on a Chip" and Microfluidics] – Rivista trimestrale di Scienza innovativa
[http://www.fluidics.eu www.fluidics.eu] Raccolta di articoli relativi a microfluidica e lab-on-chip
 
=== Laboratori ===
==== Nord America ====
* {{en}} [http://microfluidics.asu.edu Laboratorio ''Micro/Nanofluidics'', diretto da Jonathan D. Posner, ''ASU - Arizona State University'']
* {{en}} [http://www.chem.utoronto.ca/staff/WHEELER/ ''Wheeler Lab-on-a-Chip Group'', Università di [[Toronto]], Canada]
* {{en}} [http://www.chem.ualberta.ca/~harrison/ Pagina personale del prof. D. J. Harisson con riferimenti alle sue ricerche, Università di [[Alberta]], Canada]
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* {{en}} [http://www.tastechip.com ''Lab-on-a-Chip Diagnostics'', Università del Texas a [[Austin (Texas)|Austin]]]
* {{en}} [http://www.cchem.berkeley.edu/ramgrp/alpha/ ''Mathies Research Group'', Università della California (Berkeley)|Università della California, Berkeley]
* {{en}} [http://biopoets.openwetware.org Gruppo del prof. Luke Lee: BioPOETS (Biomolecular Polymer Opto-Electronic Technology and Science), Università della California, Berkeley]
* {{en}} [http://biosensors.abe.arizona.edu/ Biosensors Lab, [[Università dell'Arizona]]]
* {{en}} [http://www.esm.psu.edu/huang/ BIO-NEMS all’[[University of Pennsylvania]] The Pennsylvania State University (PSU)]
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* {{en}} [http://mcs.tnw.utwente.nl/ MCS: Mesoscale Chemical Systems, MESA+ Research Institute, Olanda]
* {{en}} [http://bios.ewi.utwente.nl/ BIOS: The Lab-on-a-Chip Group, MESA+ Research Institute, [[Paesi Bassi]]]
* {{en}} [http://www.ansci.de ISAS: Instutute for Analytical Sciences, [[Germania]]]
* {{en}} [http://www.uni-leipzig.de/~belder/ Belder Research Group, Università di Lipsia, Germania]
* {{en}} [http://www.imm-mainz.de/ Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH, Magonza, Germania]
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* {{en}} [http://www.tees.ac.uk/researchcentres/tcnm/index.cfm/ Centre for Nano and Microsystem at the University of Teesside, [[Regno Unito]]]
* {{en}} [http://www.synbioc.ugent.be/ Research Group SynBioC, Ghent University, [[Belgio]]]
* {{en}} [http://www.biomech.polimi.it/research/microfluidics.html Biomechanics Group, Politecnico di Milano, [[Italia]]]
* {{en}} [http://www.nnl.it/ National Nanotechnology Lab, Università del Salento, Lecce [[Italia]]]
 
===== Asia e Australia =====
* {{en}} [http://www.chem.t.u-tokyo.ac.jp/appchem/labs/kitamori/top_e.htm Kitamori Lab, Giappone]
* {{en}} [http://www.eng.monash.edu.au/mnrl Micro/Nano Research Laboratory, Monash University, Melbourne, Australia]
 
==== Pubblicazioni periodiche ====
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==== Società ====
* {{en}} [http://micronit.com/ Micronit Microfluidics, Enschede, Netherlands]
* {{en}} [http://www.micralyne.com/capabilities/microfluidics.html Micralyne Inc., Lab-on-a-chip manufacturer, Edmonton, Canada]
* {{en}} [http://www.spinx-technologies.com/ Spinx-Technologies, Programmable assays based on Microfluidics, Geneva, Switzerland]
 
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==== Riferimenti ====
* {{en}} [http://www.scq.ubc.ca/?p=621 Living La Vida LOC(a): A Brief Insight into the World of "Lab on a Chip" and Microfluidics] - A review from the Science Creative Quarterly
 
{{Portale|Ingegneria}}