Wat is Lab on a chip?

Aan het werk met de practicumset Lab on a chip

Lab on a chip is een snel groeiende toepassing van micro- en nanotechnologie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van vloeistoffen zodat een laboratorium op microformaat ontstaat. Voor gezondheidszorg, chemie of milieubescherming worden steeds meer toepassingen zichtbaar. Door het kleine formaat kan het laboratorium op de plek komen waar de bepaling gedaan moet worden. In de huiskamer, bij de sloot of in de stal worden nu metingen gedaan waarvoor eerder de monsters verzameld en bij het laboratorium onderzocht moesten worden.

Meenemen is makkelijk, maar een belangrijke verbetering is ook de nauwkeurigheid van de meting. Waar mensen en apparaten kleine of grotere fouten maken, doen Lab on a chips veel nauwkeuriger hun werk. Omdat de chip er telkens hetzelfde uit ziet zal een meting in Amsterdam hetzelfde verlopen als in Atlanta of Alexandrië. Ook is het niet nodig om een opgeleide analist het werk te laten doen, dat kan iedereen.

Lab on a chip heeft hiermee veel voordelen. Maar de ontwikkeling is nog maar net begonnen. Voor veel toepassingen zijn nog geen Lab on a chips beschikbaar. Onderzoekers van nu werken aan de Lab on a chip van morgen. Als je de principes en bouwstenen kent is het mogelijk om allerlei toepassingen te ontwerpen.

De module Lab on a chip laat je kennismaken met de manier waarop Lab on a chip ontworpen en gemaakt wordt. Principes omzetten in een werkende toepassing is de rode draad in het lesmateriaal. Door het uitvoeren van praktisch werk ontdek je wat Lab on a chip is en doet en welke bijzondere eigenschappen vloeistof op kleine schaal heeft.

Een toegankelijke methode om zelf een Lab on a chip te maken uit folie is beschreven in de werkwijze KNIP-chip. Dit werkblad mag worden afgedrukt voor gebruik in de les, maar is auteursrechtelijk beschermd.

Ziekenhuizen, waterzuivering, landbouw en talloze andere sectoren hebben belang bij kleine, draagbare meetapparaten waarmee bepalingen in vloeistoffen gedaan worden. Nu moet een patient bijvoorbeeld naar de huisarts of het ziekenhuis om bloed te laten afnemen. Het buisje wordt opgestuurd naar het laboratorium, daar wordt een serie metingen gedaan, en een aantal dagen later ligt een formulier met uitslagen bij de arts. De patient moet dan gebeld worden voor verder onderzoek of de behandeling wordt gestart of gewijzigd. Al met al kost dat veel tijd, menskracht en geld. Zou het mogelijk zijn dat de metingen, zoals die in het laboratorium gedaan worden, in een klein apparaat te doen dat een patiënt gewoon bij zich heeft? Dus net zo eenvoudig als bloedsuiker meten door een klein druppeltje bloed in het apparaat te doen en een paar minuten laten de uitslag te krijgen?

Een lab on a chip is een laboratorium op microformaat. Door de ontwikkeling van Lab on a chip is het in steeds meer gevallen mogelijk om op deze manier iets over de gezondheidstoestand van iemand (jezelf) te weten te komen. Een belangrijk voordeel van Lab on a chip is de betrouwbaarheid van de metingen. De chip en de meetapparatuur doen het werk. Omdat de chips heel precies en allemaal gelijk gemaakt zijn is daardoor de onnauwkeurigheid stukken kleiner. De uitslag is er snel en precies, en kan veel vaker gedaan worden, ook tijdens het werk, in de auto of op bed.

In de module worden enkele toepassingen beschreven. Er wordt gewerkt aan Lab on a chip voor het meten van Lithium in bloed van patienten die behandeld worden tegen depressie. Of minilabs voor metingen aan spermacellen, calcium in melk, natrium in urine, vervuiling in drinkwater of .... Talloze toepassingen.

Zoals nu de meeste mensen een mobiele telefoon bij zich hebben, die werkt met electronica, hebben straks veel mensen een lab on a chip bij zich. Zo'n lab werkt met vloeistoffen, electronen en licht. Het is nog lang niet zover als met electronica, maar de ontwikkelingen gaan wel razendsnel. Op dit moment werken onderzoekers en bedrijven aan een hele serie toepassingen. Nieuwe technieken worden gebruikt om op een creatieve manier oplossingen te bedenken voor allerlei praktische situaties.

Welkom in de wereld van Lab on a chip, laboratorium op microformaat.

Medimate chip voor ionen-electroforese

Lab on a chip in folie gesneden

Colofon

Het arrangement Labochip.nl - BRONARRANGEMENT is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteurs: Digitaal Redacteur Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd: 2023-11-11 21:45:19
Licentie: Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat

het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken

voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Toelichting: Basisversie, bedoeld om selecties uit te publiceren
Leerinhoud en doelen: Natuur, leven en technologie; Technologische ontwikkeling; Wisselwerking tussen natuurwetenschap en technologie; Gezondheid, bescherming en veiligheid;
Eindgebruiker: leerling/student
Moeilijkheidsgraad: gemiddeld

Bronnen

Bron	Type
Vloeistoffen onder druk (PhET) https://phet.colorado.edu/sims/html/under-pressure/latest/under-pressure_nl.html	Video
Tips voor maken van Lab on a chip http://blogs.rsc.org/chipsandtips	Link
Knipchip: rood, wit, blauw laminaire flow https://youtu.be/XwR7ft-TWFc	Video
Presentatie van de practicumkoffer Lab on a chip http://www.rtvoost.nl/embed/video.aspx?mid=188186	Video
Simpele PDMS chips https://youtu.be/HGpeCObiePI	Video
Lab on a chip met WAS en papier https://youtu.be/J5LwNGm0tbw	Video
Blue 4 Green - meten van calcium in bloed https://youtu.be/qCTl2CKQOFE	Video
Simpele PDMS chip https://youtu.be/HGpeCObiePI	Video
Low cost rapid prototyping https://youtu.be/k9YE4jf-wzo?feature=player_detailpage	Video
https://youtu.be/JHoWIZpjKng?list=PL34B976613D172751 https://youtu.be/JHoWIZpjKng?list=PL34B976613D172751	Video
Transport in Lab on a chip met geluid (Universiteit van Michigan) https://youtu.be/TshCmZiTUT0	Video
Labs on Chips - Johns Hopkins University https://youtu.be/sgofwf2C76g	Video
Blood chip: detectie van cellen en stoffen met een LoC https://youtu.be/D72_ZBqa6tY	Video
Complexe structuren maken met 3Dprint filament en PDMS https://youtu.be/7z8I7awRYY4	Video
Goedkope chip voor sorteren van bloedcellen https://youtu.be/3v1SIctwWxc	Video
Nanofluidics in Lab on a chips https://youtu.be/O4lPkAlyIVw	Video
Lung on a chip https://vimeo.com/22999280	Video
Wat is nanogoud (EN) https://youtu.be/kmw8l7YNY9g	Video
Nanodeeltjes bij kankertherapie https://youtu.be/emEua2eJp1U	Video
Groei van AU deeltjes (lezing) https://youtu.be/2pq4JiHdslw	Video
George Whitesides - lezing - lab the size of a stamp https://youtu.be/-ew0bn8mGAA	Video
Laminaire flow in stroperige vloeistof https://youtu.be/_dbnH-BBSNo	Video
Maken van een laminaire flow in stroperige vloeistof / gekleurde zeep https://youtu.be/je0g8XSjvKU	Video
Beta Steunpunt Oost http://www.beta-oost.nl	Link
t3 Vlaanderen http://www.t3vlaanderen.be	Link

Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

Metadata

Metadata overzicht (Excel)

LTI

Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

Arrangement

Oefeningen en toetsen

test

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

IMSCC package

QTI

Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

Versie 2.1 (NL)

test

Versie 3.0 bèta

test

Meer informatie voor ontwikkelaars

Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.