Editorial -

Analysen und Diagnosen im Taschenlabor

Das Lab-on-a-Chip ist ein Synonym für Diagnostik im Kleinstformat: miniaturisierte Systeme, die verschiedene Verfahren der Laboranalytik in einem mikroelektromechanischen (MEMS-) oder mikrofluidischen Bauteil vereinen. Portabel und gut in automatisierte Prozesse einzubinden, sind sie etwa ein Grundstein für vollständig integrierte medizinisch-diagnostische Einheiten, die sich ortsunabhängig und nah bei den Patienten verwenden lassen. Gleiches gilt für mobile Analysegeräte zum Einsatz vor Ort in der Lebensmittelindustrie, der Arzneimittelproduktion oder der Umwelttechnik.

Das Labor in Chipform bedeutet für die Life Sciences eine technologische Revolution, meinen Claudia Gärtner und Holger Becker vom Jenaer Microfluidic Chipshop: Sie kommt den Entwicklungen in der Halbleitertechnik gleich, die seit einem halben Jahrhundert die Elektronikindus­trie prägen. Dort folgt seitdem die Komplexität der Schaltkreise – also ihre Inte­grations­dichte – einer Exponentialfunktion und sorgt so für einen enormen technologischen Fortschritt, der heute in der Industrie das Fundament der digitalen Transformation bildet.

Die Miniaturisierung bringt der Bioanalytik weitere Vorteile: Zum einen hält sie die Menge notwendiger Reagenzien klein; zum anderen verringern sich die Reaktionszeiten überproportional mit den äußerst kurzen Wegen in den Mikrokanälen des Chiplabors.

Die Optischen Technologien kommen im Lab-on-a-Chip etwa in Form von Lichtquellen, Detektoren und Mikrooptiken ins Spiel. Lassen sich derartige Funktionen, wie in der Siliziumphotonik, innerhalb der MEMS- oder Halbleiterprozesse fertigen und somit monolithisch in den Laborchip integrieren, hat dies besonders kompakte, robuste und leistungsfähige Analyse- und Diagnosegeräte zur Folge.

In ihrem photonik-Beitrag ‚Mikrofluidik und Photonik – das miniaturisierte Labor’, ab Seite 63 in dieser Ausgabe, umreißen die Autoren Claudia Gärtner und Holger Becker die Methoden, Anwendungen und Fortschritte der miniaturisierten, chipbasierten Diagnostik im Taschenformat. Im Namen des photonik-Redaktionsteams wünsche ich Ihnen eine interessante und nützliche Lektüre!

Herzlichst

Ihr

Dr. Matthias Laasch

Chefredakteur

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