Das neue Mini-Labor namens SIMBAS – für „selbststeuerndes integriertes Mikrofluid-Blut-Analyse-System“ – besitzt mehrere Kanälchen von der Dicke eines menschlichen Haares, unter denen sich eine Reihe von Schlitzen befindet. Wird Blut auf den Chip gegeben, setzen sich die relativ schweren roten und weißen Blutkörperchen in den Schlitzen ab, so dass nur das klare Blutplasma übrig bleibt. Damit die Flüssigkeit anschließend in den Analyse-Bereich des Chips transportiert wird, nutzen die Wissenschaftler einen Trick: Sie bewahren den Chip in einem Vakuum auf, so dass sich am Kunststoff anhaftende Luftmoleküle ablösen. Bei Bedarf setzen sie das Mini-Labor wieder dem normalen Luftdruck aus, wobei die Gasmoleküle erneut an das Material andocken. Das erzeugt eine kleine, aber ausreichende Druckdifferenz, um das Blutplasma im Chip zur Analyseeinheit wandern zu lassen.
Damit gelang es den Forschern in einem ersten Test, 99 Prozent der roten und weißen Blutkörperchen in den Schlitzen aufzufangen und das Blutplasma gezielt zu extrahieren. „Der Chip funktioniert allein mit Hilfe der Schwerkraft und benötigt keine externen Energiequellen mehr“, begeistert sich Dimov. Um nachzuweisen, dass sich mit dem SIMBAS-System auch tatsächlich Blutanalysen durchführen lassen, platzierten Lee, Dimov und ihr Team fünf Mikroliter (Tausendstel Milliliter) Blut auf dem Chip, das winzige Spuren von Vitamin B7 enthielt. Die Biodetektoren seien in der Lage gewesen, den Gehalt des Vitamins innerhalb von nur 10 Minuten zu bestimmen, berichten die Wissenschaftler.
„Ein solcher Chip ist eine sehr wichtige Entwicklung für die Gesundheitsdiagnostik auf der ganzen Welt“, ist Lee überzeugt. Neben Infektionskrankheiten könnte er in Zukunft die Diagnose von Krebs, Herzerkrankungen oder einer Sepsis ebenso ermöglichen wie die Feststellung einer Schwangerschaft. Wann der Chip tatsächlich verfügbar sein könnte, ist bislang allerdings unklar.