A pequena peça mais parece um micro-slide do que um chip de computador. O "chip-químico" é feito de vidro (ou um material polimérico) e possui centenas de micro-filamentos internos por onde a amostra líquida passa. Estes filamentos tem apenas 50 microns de largura (um fio de cabelo humano tem cerca de 80 microns). Vários eletrodos são colocados em posições estratégicas do chip. Enquanto que o chip de computador é percorrido por elétrons, no lab-chip são moléculas, em uma solução líquida, que cruzam os filamentos. Basta uma pequena quantidade de amostra para que, em poucos segundos, a análise seja feita. A amostra, dentro do chip, é misturada com uma sonda fluorescente em um canal de mistura no chip. Como o chip é transparente, ele pode ser colocado no caminho de um feixe de laser e a fluorescência da solução é, então, analisada pelo computador. O chip funciona como uma extensão do computador, que pode ser mesmo um laptop.

Dois artigos de Ramsey et al. O QMCWEB selecionou 2 artigos científicos, da revista Analytical Chemistry, uma publicação da sociedade americana de química (ACS). O primeiro deles foi publicado em 1997: Counting Single Chromophore Molecules for Ultrasensitive Analysis and Separations on Microchip Devices (Anal. Chem., 70 (3), 431 -437, 1998). Neste trabalho, Ramsey e colaboradores estudaram a apicação de um aparelho de eletroforese em microescala para a separação de15 pM rodamina 6G e 30 pM rodamina B. A detecção era feita pela contagem de emissão fluorescente da amostra. Seus resultados indicaram uma perfeita e rápida separação destas dias substâncias, que são estruturalmente muito semelhantes. No ano seguinte, Ramsey e colaboradores escreveram outro artigo: Microchip Structures for Submillisecond Electrophoresis (Anal. Chem., 70 (16), 3476 -3480, 1998). Neste trabalho, os autores descrevem a instrumentação desenvolvida para micro-eletroforese, e mostram um estudo do efeito de parâmetros como largura dos filamentos, potencial elétrico aplicado, entre outros. Leia os artigos, pela internet: [artigo1]|[artigo2]

O experimento começa com a injeção da amostra (cerca de apenas 1 picolitro, isto é, 1 x 10-12 L) na entrada do filamento. Campos elétricos propulsionam a amostra através da rota predefinida, onde recebe a adição de reagentes ou sondas, e passa por detectores. O fluxo, no microchip, é medido em nanolitros/segundo. Como não existem partes móveis no chip (como bombas ou válvulas) e a dimensão dos filamentos é muito pequena, praticamente não ocorrem turbulências, como acontece em outros métodos de análise de fluxo contínuo.

São vários os fabricantes que já produzem lab-chips, que já atendem a diversas finalidades. Entre elas, destacam-se os exemplos abaixo:
1.) Um lab-chip de eletroforese conseguiu separar as sondas fluorescente rodamina B and diclorofluoresceína em apenas 0,8 milisegundos!
2.) A presença de derivados de amino ácidos podem ser detectados em concentrações picomolares!
3.) Cerca de 100 análises de DNA podem ser feitas em menos de 20 minutos (uma única análise convencional consome cerca de 8 horas!)
4.) Um lab-chip está sendo testado, em Los Angeles, como sensor de poluentes e instalado no cano de escape de um automóvel. O chip informa ao processador central do carro o nível de poluentes sendo liberados a cada segundo.

As aplicações mais promissoras, entretanto, referem-se a testes clínicos e na perícia criminal. O perito, por exemplo, poderia fazer todas as análises químicas no próprio local do crime, levando todo o seu equipamento em uma maleta. Um médico poderá, em breve, ter todo o laboratório clínico instalado em seu laptop pessoal.

As grandes indústrias já estão fazendo plano para controlar toda a sua produção com o auxílio de lab-chips. Sensores com estes chips poderiam ser instalados em vários pontos da empresa e coletarem os mais diferentes tipos de informações, como a qualidade dos produtos, emissão de poluentes, saúde dos empregados (um sensor poderia analisar a urina deles, direto do vaso sanitário), controle de qualidade da matéria prima, entre outros. Como todas as informações podem ser enviadas para um único computador central, estas tarefas rotineiras, além de deslocar um número menor de pessoal, seriam rápidas e precisas.

Além de facilitar a vida dos médicos, os novos chips irão auxiliar muito os químicos: estes instrumentos oferecem uma série de vantagens em relação aos métodos convencionais. Além da automatização dos processos analíticos, irá diminuir o contato com substâncias tóxicas, uma vez que o volume de amostra é muito pequeno. Por isso, o custo das análises também diminui, com uma economia de reagentes e uma produção menor de rejeitos. Vários instrumentos que hoje ocupam boa parte do laboratório podem ser reduzidos para versões portáteis. O departamento de Energia do Oak Ridge National Laboratory (ORNL) já produz versões portáteis de aparelhos sequenciadores de DNA, eletroforese e análise quantitativa, que já estão a venda. Segundo J. Michael Ramsey, um dos inventores da tecnologia, "an unskilled person could carry out a very sophisticated chemical analysis and obtain chemical information". O custo destes instrumentos também é muito pequeno quando comparado aos convencionais: não passam de U$ 5.000. Segundo Ramsey, muito em breve os lab-chips serão ítens comuns em catálogos de produtos químicos.