In der Mitte des letzten Jahrhunderts haben umwälzende technische Entwicklungen stattgefunden, die das tägliche Leben vieler Menschen nachhaltig verändert haben. Durch die Miniaturisierung elektronischer Bauteile konnten ganze Rechenzentren zu kleinen Computern schrumpfen und heutzutage kann sich kaum noch jemand vorstellen, wie das Leben ohne die vielen elektronischen Helfer aussehen würde.
Die Anwendung der hierfür entwickelten Mikrosystemtechnik ist nicht auf die Mikroelektronik begrenzt, sondern ermöglicht auch die Miniaturisierung immer komplexerer Komponenten und Systeme. Der Siegeszug der Miniaturisierung macht auch vor der Chemie nicht halt und könnte auch hier eine neue Ära einläuten. Es wird das ehrgeizige Ziel verfolgt, ganze Chemie- und Analysen-Laboratorien zu sogenannten Lab-on-a-chip Systemen "schrumpfen" zu lassen.

Die Verheißungen solcher Westentaschenlabore sind groß. Es werden nur noch winzige Mengen chemischer Substanzen benötigt, was viel umweltfreundlicher ist und teure Chemikalien spart. Auf dem Gebiet der analytischen Chemie verspricht man sich besonders viel von solchen geschrumpften Analysenlaboren, weil damit zum Beispiel in der Diagnostik selbst komplexe Analysen direkt vor Ort gemacht werden könnten. So muß man vielleicht in einigen Jahren nicht mehr lange bangend auf die Laborwerte warten, sondern erhält das Ergebnis sofort von einem scheckkartengroßen Gerät beim Arzt. Bis dieser Traum Wirklichkeit werden kann, steht jedoch noch viel an Entwicklungsarbeit aus. Dies macht die lab-on-a-chip Technologie zu einem faszinierenden interdisziplinären Forschungsthema.

Das Schrumpfen chemischer Prozesse und Anlagen zu Wesentaschen-Laboratorien ist jedoch ungleich schwerer und komplexer als die Miniaturisierung in der Mikroelektronik. Winzige Flüssigkeitsmengen, in denen chemische Substanzen gelöst sind, lassen sich nämlich viel schwerer manipulieren als elektrische Ströme in der Mikroelektronik. Mikrofluidische Kanäle sind, in Analogie zu den Leiterbahnen in der Mikroelektronik, die zentralen Bauelemente eines geschrumpften Chemielabors. Solche haarfeinen Kanälen werden zum Transport, Mischen und Trennen von Reagenzien im Nanoliter-Maßstab benötigt.

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http://www.aktuelle-wochenschau.de/woche22/woche22.html

Quelle: Aktuelle Woschenschau der GDCh (05/2005)

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