mikrofluidiikkaympäristössä

Mikrofluidiikka on tiede ja teknologia, joka käsittelee nesteiden ja kaasujen käyttäytymistä ja hallintaa erittäin pienissä kanavissa, tyypillisesti mikrometrin kokoisina. Nämä pienet mittakaavat mahdollistavat nesteiden ainutlaatuisen käyttäytymisen, jossa pintajännitys ja viskositeetti hallitsevat enemmän kuin massavoimat. Mikrofluidiikassa käytettäviä laitteita kutsutaan mikrofluidiikkalaitteiksi tai lab-on-a-chip -laitteiksi, jotka voivat yhdistää useita laboratoriotyönkulkuja yhdelle pienelle sirulle.

Keskeisiä piirteitä mikrofluidiikassa ovat pienet tilavuudet, tyypillisesti nanolitroista mikrolitroihin, mikä vähentää huomattavasti näytteen ja reagenssien tarvetta. Lisäksi pienet kanavat mahdollistavat nopean lämmönsiirron ja tarkan kontrollin reaktio-olosuhteisiin. Virtaus on usein laminaarista, mikä tarkoittaa, että nesteet virtaavat kerroksittain ilman merkittävää sekoittumista, ellei sitä erikseen edistetä. Tämä ominaisuus on hyödyllinen esimerkiksi erotteluprosesseissa.

Mikrofluidiikan sovellusalueet ovat laajat ja kasvavat jatkuvasti. Niihin kuuluvat lääketieteellinen diagnostiikka, kuten nopeiden testien ja biosensorien kehittäminen, lääkeannostelujärjestelmät, solujen manipulointi ja analyysi, DNA-sekvensointi sekä kemiallinen synteesi. Myös elintarviketeollisuudessa ja ympäristömonitoroinnissa on havaittu mikrofluidiikan potentiaali. Laitteiden valmistuksessa käytetään usein fotolitografiaa, laserablation tai 3D-tulostusta, ja materiaaleina ovat tyypillisesti lasi, pii ja erilaiset polymeerit.