Lab-on-a-chip-enheter, mer formellt kända som ”Micro Total Analysis Systems” (µTAS) är mikrofluidikbaserade system som integrerar flera laboratoriefunktioner på ett enda chip som bara är några centimeter stora. Bland deras användningsområden finns polymeraskedjereaktioner i realtid (används för att amplifiera små DNA-strängar till mer hanterbara prover), immunanalyser, som diagnostiserar sjukdomar baserade på antigen-/antikroppsnärvaro, dielektrofores, som används för att detektera vissa celltyper, och beredning av blodprov, t.ex. som extraktion av DNA från röda blodkroppar.
Lab-on-a-chip-enheter kan en dag leda till ett implantat i storleken av ett knappnålshuvud eller en hudmonterad enhet som nästan omedelbart kan upptäcka närvaron av sjukdomsbakterier eller biokemiska ämnen i blodomloppet. I framtiden kan läkare kanske ställa diagnoser snabbt och korrekt med hjälp av information som överförs från en sådan enhet. Lab-on-a-chip-teknik har funnits sedan 80-talet och till och med, i prekursorform, slutet av 70-talet, men det var inte förrän bioteknikexplosionen i mitten av 90-talet som de verkligen började få uppmärksamhet från vanliga forskare.
Lab-on-a-chip-enheter är ett exempel på den fortsatta miniatyriseringen som sker med många tekniker, från datorchips till kommunikationsenheter som mobiltelefoner. Lab-on-a-chip forskning kan betraktas som en delmängd av MEMS (mikroelektromekaniska system), och innehåller många komponenter som kom ur MEMS-forskning: mikropumpar, kapillärer, ventiler, sensorer, spakar och så vidare. En av de största fördelarna med lab-on-a-chip är dess ringa storlek, vilket möjliggör massproduktion och ett minskat behov av dyra ämnen som ibland är nödvändiga för vissa typer av labbarbete. Det finns dock många utmaningar med nedskalningen av traditionella kemiska principer, vilket innebär att lab-on-a-chip-system kan kräva lite omkonstruktion för att matcha funktionaliteten hos deras större kusiner.
Inom en inte så avlägsen framtid kan lab-on-a-chip-system till och med integreras i välbekanta enheter som bärbara datorer, vilket gör att kemi- och biologistudenter kan leka med vetenskapliga verktyg utanför labbmiljöns traditionella ramar. Under de senaste åren har många konferenser dykt upp kring ämnet labs-on-a-chip, och medan tekniken fortfarande är i sin linda, investeras tiotals, om inte hundratals miljoner dollar över hela världen i att förbättra den.