Utveckling av mikrochip för snabba provsvar

Samhällets intresse för miniatyrisering i samband med kemiska och biologiska analyser är stort. Malin Svedberg har utvecklat olika komponenter till sådana minilaboratorier och försvarar nu sin avhandling vid Uppsala universitet den 18 mars. Malin Svedberg Microstructures for Chemical Analysis ISBN: 91-554-6151-4 Abstract Ett laboratorium på ett mikrochip kan förflyttas utan problem, ger snabba provsvar och minskar behovet av dyra reagens. Inom sjukvården strävar man ofta efter att förkorta tiden mellan provtagning och analys och ett mål är därför att provtagning och automatisk analys utgörs av samma enhet, exempelvis på ett chip med inbyggda kanaler och brunnar. Malin Svedberg har under sitt avhandlingsarbete utvecklat olika delar som sedan ska kunna integreras till ett komplett chip. Ett laboratorium på ett mikrochip består av en platta med smala kanaler där provet ska genomgå tvättning och analys. För att suga in provet och pressa det vidare behövs en ”pump”. Malin Svedberg har ägnat en del av sitt avhandlingsarbete åt att designa och tillverka komponenter som kan tänkas ingå i en sådan pump. Hennes metod går ut på att små ”koppar” (mikroaktuatorer) inpräglas i plattan, som i detta fall består av plast. Dessa fylls sedan med paraffin som ändrar volym beroende på temperatur. På dessa koppar fogas ett tunt membran fast, och över dem placeras kanalerna för provet. - Pumpen fungerar genom att paraffinet får ökad volym när det smälter vilket får membranet att bukta ända tills det når taket i kanalen som då tätas. Genom att ha flera koppar intill varandra kan man pressa provvätskan vidare, säger Malin Svedberg. Hon har kommit fram till att det svåra momentet är att få fogen mellan membran och kopp att hålla. Fogningen behöver utvecklas vidare för att bli riktigt bra. Malin Svedberg har också designat den del av mikrochipet som fungerar som ”utlopp” för provet och som sedan kan kopplas till en masspektrometer. - Tanken är nämligen att chipet snabbt ska ge ett preliminärt provsvar. Om man sedan behöver veta mer exakt vilka ämnen och hur mycket det finns i provet kopplas chipet till en masspektrometer som ger detaljerat svar. Högspänning kopplas till utloppet, vilket gör att det bildas en ”elektrospray” av provet. Den kondenserar sedan till droppar som analyseras. Malin Svedberg testade två olika material och visar att båda ger lovande stabilitet vid analys i spektrometer. Det finns andra principer för att byggandet av en pump, men det som talar för paraffin i ”pumpen” är att det sannolikt inte alls påverkar provet som ska analyseras. - En pump med denna princip har utvecklats här på avdelningen, men med de metoder som presenteras i avhandlingen skulle tillverkningen kunna bli snabbare och billigare, säger Malin Svedberg. Malin Svedberg kan nås på 0730-702706 eller malin.katarina.svedberg@telia.com