Opgave 4.1:
a. In figuur 4.1 is een grafiek getekend van de detectie van Na+ en Li+. In welke volgorde worden deze ionen door de chip gedetecteerd? Is dit wat je verwacht op grond van het Periodiek Systeem van de Elementen? Hoe verklaar je dit?
Het Na+ ion beweegt sneller door vloeistof dan het Li+ ion. Omdat lithium eerder voorkomt in het periodiek systeem weet je dat lithium kleiner is dan natrium dus je zou verwachten dat die natrium ionen langzamer bewegen dat is niet zo door het kleine elektronen verschil van het lithium ion, watermoleculen aan het ion plakken en zo de bewegelijkheid verkleinen. Bij natrium ionen is dit niet het geval.
b. De Lithiumchip wordt ook gebruikt om Ca2+ te detecteren. Wat verwacht je op grond van het periodiek systeem dat Ca2+ doet ten opzichte van Na+, K+en Mg2+ ?
Mijn verwachting is dat Calcium tweewaardig positief is, en ook een hogere atoommassa dan Magnesium én Natrium en Kalium heeft. De watermantel kan groot zijn, en de massa is groter (dat vertraagt), maar de lading is ook groter (dat versnelt). Hoe het precies uitpakt moet uit een experiment blijken.
Opgave 4.2:
Bij het tellen van spermacellen worden microbolletjes aan het sample toegevoegd. Stel dat de concentratie toegevoegde bolletjes 2.106 per ml is en je telt in een halve minuut 35 bolletjes en 700 zaadcellen. Bereken op basis van dit resultaat de concentratie zaadcellen? Is dit sperma in orde of voldoet het niet aan de norm? (Zie ook figuur 4.6)
Als er 35 bolletjes zijn voor elke 700 zaad cellen en er zijn 2.106 bolletjes per ml
Om dit uit te rekenen doe je 700/35=20 zaadcellen per bolletje. Daarna dan doe je 2106*20=42120 zaadcellen per mililiter en dat is niet meer dan 15*10^6 dus de sperma voldoet niet aan de norm.
Opgave 4.3:
Zoek via websites naar nieuwe toepassingen van Lab on a chip technologie die voor de geneeskunde, levensmiddelentechnologie, milieu of andere sectoren ontwikkeld worden. Zoek er één uit. Schrijf op 1 A4 waar de technologie voor bedoeld is, welke voordelen er zijn (en onvermijdelijke nadelen) en hoe ver de ontwikkeling is. Wie ontwikkelt deze technologie? Vermeld ook de websites waar je de informatie vandaan hebt.
Het Biomed02-project, Lab-on-Chip, ontwikkelt een hoogwaardige geautomatiseerde diagnostische platform, gebaseerd op de integratie van elektronische, fotonische en biotechnologische sectoren op het oppervlak van een lab on a chip. Het uiteindelijke resultaat is dat veel nakomende platforms voor biomarkeranalyse eiwitsactiviteitsanalyse en DNA/RNA detectie de platforms kunnen worden gebruikt in meerderen domeinen zoals gezondheid, voeding, millieu en geneesmiddeldontwikkeling.
Een van de nadelen is dat het ontwikkelen nu via de hand gaat waardoor de productie heel traag en duur is, waardoor de chip niet op bredere toepassingen kan worden gebruikt. En er is veel innovatie en geavanceerd engineering nodig om deze te chip te kunnen ontwikkelen want de bestaande manieren om deze chips te maken in de fabriek zijn niet verenigbaar met de fabrieken dus daarom moet alles met de hand gedaan worden
Omdat diagnose en monitoring zo een dominante rol spelen in het dagelijks leven op verschillende gebieden zoals gezondheid, voeding, milieu en geneesmiddelontwikkeling en door deze chips is het veel makkelijker en minder duur om jezelf te laten testen voor verschillende dingen in de hiervoor genoemde domeinen. Deze platforms maken ingewikkelde diagnostiek mogelijk door maar naar een klein monster eiwitten cellen of toxins te kijken
Door te focussen op automatisering schaalbaarheid en kostenreductie vernieuwt de Biomed02 de productie van lab on a chip platforms deze vernieuwingen helpen de kloof te overbruggen tussen geavanceerde diagnostiek en toegankelijkheid voor iedereen
Deze lab on a chip wordt ontwikkeld door de universiteit Eindhoven met meerdere partners in hetzelfde veld als de lab on a chip maar helaas staat er in het artikel niet hoever de ontwikkeling is naar deze lab on a chip toe.
https://nxtgenhightech.nl/biomedisch/biomed02_lab-on-chip_nl
Opgave 4.4:
Maak een schematische tekening van de opbouw van de spermachip. Beschrijf daarin welke processen er achtereenvolgens in de chip moeten plaatsvinden. Noteer ook wat er buiten de chip verder nog gebeuren moet om een volledige meting te kunnen doen van de kwaliteit van sperma (zowel het aantal als de beweeglijkheid van de cellen meten).
Opgave 4.5:
Gebruik voor deze opdracht de tekening die je gemaakt hebt van de Lithiumchip (practicum 7.1) of vraag of je docent er een foto van heeft. Geef van ieder van de zichtbare onderdelen aan welke functie ze hebben. Geef de onderdelen een nummer, en vergelijk deze met de schematische weergave in figuur 4.4. Beschrijf vervolgens stapsgewijs de volgorde waarin de onderdelen gebruikt worden tijdens een meting.