Sebuah kepingan (chip) yang mampu memilah molekul DNA dan protein. Kepingan-Lab (lab chip) yang didesain oleh Dr. Ir. Gea Oswah Fatah Parikesit menjanjikan kemungkinan-kemungkinan baru untuk melakukan berbagai tes genetika. 

[Versi asli dari artikel ini dipublikasikan di Delft Outlook: "Molecular Pinball" dan "Moleculaire Flipperkast"]

DIMES (Pusat Mikro-elektronika Delft) memfabrikasi Kepingan-Lab tersebut, berupa empat buah divais di dalam kepingan dengan luas sekecil 1 centimeter x 1 centimeter. Masing-masing divais memiliki radius sebesar 1 milimeter, dengan saluran masukan yang memiliki lebar sepersepuluh milimeter dan kedalaman hanya 1 micrometer (sepersejuta meter).

Gea Oswah Fatah Parikesit, yang baru-baru ini memperoleh gelar doktornya di bawah bimbingan Professor Dr. Ted Young di Fakultas Terapan Sains, merancang kepingan tersebut untuk memilah berbagai molekul berdasarkan panjang masing-masing. Sebuah medan elektrik diterapkan di antara masukan dan keluaran dari divais yang digunakan, agar menggerakkan cairan di dalamnya. Molekul yang telah dilarutkan bergerak bagaikan bola-bola di dalam sebuah mesin pinball, memasuki divais dari sisi kanan, bergerak melewati sebuah lengkungan sebelum kemudian keluar melalui salah satu dari beberapa saluran keluaran yang terletak di sisi kiri dari saluran masukan.

Mahasiswa doktorat tersebut mengamati bahwa molekul yang lebih berat, seperti layaknya ketika beraksi di dalam sebuah spektrometer massa, berakhir di posisi keluaran yang lebih jauh (dibandingkan molekul yang lebih ringan) dari saluran masukan. Hal ini memungkinkan dirinya untuk memisahkan dua jenis molekul DNA (untuk eksperimen tersebut, jenis DNA yang satu memiliki berat tiga kali lebih besar daripada jenis yang satunya). Ide mengenai Kepingan-Lab (Lab on a Chip) itu sendiri bukanlah hal yang baru, dan sejumlah di antaranya bahkan sudah tersedia di pasaran, tetapi skala kecil yang dipakai dalam kepingan yang didesain Parikesit membuatnya unik. Keuntungan terbesar dengan bekerja dalam skala sekecil itu adalah kemungkinan melakukan diagnosa medis hanya dengan jumlah molekul yang sangat kecil.

Walaupun mekanisme pemilahan molekul yang diperagakan masih belum sempurna, prinsip dari pemilahan itu sendiri telah berhasil dibuktikan. Peneliti ybs. menyusun sejumlah saran yang dapat dipakai untuk meningkatkan kualitas pemilahan. Misalnya lebar saluran masukan dapat diperkecil, atau pengaturan aliran masukan dapat lebih dirapikan, atau sejumlah divais serupa dapat dihubungkan secara beruntun. Saat ini, kepingan yang sama telah memiliki empat divais. Langkah awal dalam eksperimen seperti ini selalu merupakan langkah yang terberat. Akan tetapi, begitu sistem yang didesain mulai bekerja, maka perbaikan kualitas hingga sepuluh kali lebih dapat dicapai dengan jauh lebih mudah.

Untuk informasi lanjutan, hubungi: Prof.Dr. Ted Young, i.t.young@tudelft.nl