Pieter Edelman
19 November 2009

IBM Research in Zurich heeft een capillaire pomp ontwikkeld voor labchiptoepassingen. Luc Gervais en zijn collega‘s bouwden daarmee een prototype labchip die ziektes kan opsporen via optische detectie en publiceerden het resultaat in Lab on a Chip. Het toedienen van het vloeibare monster zet een cascade van processen in werking waardoor de vloeistof door de kanalen gaat stromen. Volgens de researchers is het grote voordeel van hun aanpak dat er zeer weinig monster nodig is, iets wat op zich al een groot voordeel is van de labchipaanpak. Ze kunnen voor hun prototype toe met slechts 7 picoliter. IBM werkt samen met Coris Bioconcept uit het Belgische Gembloux nabij Charleroi voor commercialisering van de vinding.

De ’pomp‘ bestaat uit een fijn netwerk van microkanaaltjes van 180 micrometer diep, dat uitmondt in een enkel kanaal. Door de capillaire werking vullen deze kanaaltjes zich langzaam met de vloeistof uit het hoofdkanaal. Dat lijkt vrij eenvoudig, maar volgens IBM zit hem de kneep in de structuur waarmee dit met constante beperkte snelheid gebeurt.

IBM_Capillaire_pomp
Een fijnmazig netwerk van microkanaaltjes trekt een vloeistof via capillaire werking met constante snelheid door een labchip heen. Foto: Luc Gervais, IBM Research Zurich

De demonstratiechip gebruikt verder een vertrouwde methode voor het opsporen van ziektes, namelijk antilichamen. Dit zijn moleculen, afkomstig van het afweersysteem van zoogdieren, die zeer specifiek hechten aan een stof. Het sample wordt op de labchip opgebracht en stroomt door de capillaire pomp langs een compartiment met deze antistoffen, die verbonden zijn met een fluorescente kleurstof. Als de te detecteren stof hier aanwezig is, binden ze en worden ze meegenomen met de stroom. In een volgend compartiment zijn dezelfde antilichamen aanwezig, maar dan gebonden aan de chip zelf in plaats van aan een kleurstof. Dit immobiliseert de te detecteren stof – samen met de aangehechte gekleurde antistoffen. Door met een lichtje op het compartiment te schijnen, is te bepalen of de te detecteren stof aanwezig was in het monster.