Mikrofluidikk

Mikrofluidikk er studiet og teknologien for å manipulere væsker i kanaler med mikroskopiske dimensjoner. Mikrofluidiske enheter, ofte omtalt som lab-on-a-chip, kan samle flere laboratoriefunksjoner i en liten chip. Kanalene ligger typisk i størrelsesorden titalls til hundrevis av mikrometer, og væskeoppførselen skjer ofte i laminær regime, noe som gir presis kontroll av strømninger, blanding og reaksjoner.

Historie og prinsipper: Mikrofluidikk vokste ut av utviklingen innen mikrofabricering og nanoteknologi på 1990-tallet. De vanligste materialene er polydimethylsiloksan (PDMS), glass, silikon og termoplast, med produksjon via fotolithografi og mikromasking (soft lithography) eller etsing. Typiske operasjoner inkluderer mikromix, separasjon, pumpefunksjoner og droplet-generatorer. Droplet-mikrofluidikk produserer små dråper som fungerer som individuelle reaksjonskamre.

Anvendelser: Mikrofluidikk brukes i medisinsk diagnostikk og point-of-care-testing, høyhastighetscreening, celleanalyse, genomikk og proteomikk, samt i legemiddelutvikling og organ-on-a-chip-plattformer for å simulere vev- og organfunksjoner.

Fordeler og utfordringer: Reduksjon av prøvemateriale og reagenser, raskere tester og mulighet for høy gjennomstrømning er noen fordeler. Utfordringer inkluderer varierende produksjonstetthet og overflateisk og biofouling, utfordringer med integrasjon mot sensorer og elektronikk, samt behov for standardisering og regulatoriske krav.

Fremtidig utvikling: Fremtiden for mikrofluidikk inkluderer tettere integrasjon med sensorer, automatisering, kunstig intelligens og bruk i personlige medisinske applikasjoner, samt bedre materialer og aseptiske produksjonsprosesser.