Οι συσκευές Lab-on-a-chip, πιο επίσημα γνωστές ως «Micro Total Analysis Systems» (μTAS) είναι συστήματα που βασίζονται σε μικρορευστήματα που ενσωματώνουν πολλαπλές δυνατότητες εργαστηριακού τύπου σε ένα μόνο τσιπ μεγέθους λίγων μόνο εκατοστών. Μεταξύ των χρήσεών τους είναι αλυσιδωτές αντιδράσεις πολυμεράσης σε πραγματικό χρόνο (χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση μικρών κλώνων DNA σε πιο διαχειρίσιμα δείγματα), ανοσοδοκιμασίες, οι οποίες διαγιγνώσκουν ασθένειες με βάση την παρουσία αντιγόνου/αντισώματος, διηλεκτροφόρηση που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ορισμένων τύπων κυττάρων και προετοιμασία δειγμάτων αίματος, όπως ως εξαγωγή DNA από ερυθρά αιμοσφαίρια.
Οι συσκευές Lab-on-a-chip θα μπορούσαν μια μέρα να οδηγήσουν σε ένα εμφύτευμα μεγέθους κεφαλής καρφίτσας ή μια συσκευή τοποθετημένη στο δέρμα, ικανή να ανιχνεύσει σχεδόν αμέσως την παρουσία βακτηρίων ασθένειας ή βιοχημικών παραγόντων στην κυκλοφορία του αίματος. Στο μέλλον, οι γιατροί μπορεί να είναι σε θέση να κάνουν διαγνώσεις γρήγορα και με ακρίβεια χρησιμοποιώντας πληροφορίες που μεταδίδονται από μια τέτοια συσκευή. Η τεχνολογία Lab-on-a-chip υπάρχει από τη δεκαετία του ’80 και ακόμη, σε πρόδρομη μορφή, από τα τέλη της δεκαετίας του ’70, αλλά μόνο από την έκρηξη της βιοτεχνολογίας στα μέσα της δεκαετίας του ’90 άρχισαν πραγματικά να τραβούν την προσοχή από τους επιστήμονες.
Οι συσκευές Lab-on-a-chip αποτελούν μια περίπτωση της συνεχιζόμενης μικρογραφίας που λαμβάνει χώρα με πολλές τεχνολογίες, από τσιπ υπολογιστών έως συσκευές επικοινωνίας όπως τα κινητά τηλέφωνα. Η έρευνα Lab-on-a-chip μπορεί να θεωρηθεί ένα υποσύνολο του MEMS (μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα) και περιέχει πολλά στοιχεία που προέκυψαν από την έρευνα MEMS: μικροαντλίες, τριχοειδή αγγεία, βαλβίδες, αισθητήρες, μοχλούς και ούτω καθεξής. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του εργαστηρίου σε τσιπ είναι το μικρό του μέγεθος, το οποίο επιτρέπει τη μαζική παραγωγή και τη μειωμένη ανάγκη για ακριβές ουσίες μερικές φορές απαραίτητες για ορισμένους τύπους εργαστηριακών εργασιών. Ωστόσο, υπάρχουν πολυάριθμες προκλήσεις με τη μείωση των παραδοσιακών χημικών αρχών, πράγμα που σημαίνει ότι τα συστήματα εργαστηρίου σε τσιπ μπορεί να απαιτούν κάποια ανακατασκευή για να ταιριάζουν με τη λειτουργικότητα των μεγαλύτερων ξαδέλφων τους.
Στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον, τα συστήματα εργαστηρίου σε τσιπ μπορεί ακόμη και να ενσωματωθούν σε γνωστές συσκευές όπως φορητούς υπολογιστές, επιτρέποντας στους φοιτητές χημείας και βιολογίας να παίζουν με επιστημονικά εργαλεία έξω από τα παραδοσιακά όρια του εργαστηριακού περιβάλλοντος. Τα τελευταία χρόνια, πολυάριθμα συνέδρια έχουν ξεπηδήσει γύρω από το θέμα των εργαστηρίων σε ένα τσιπ, και ενώ η τεχνολογία είναι ακόμα στα σπάργανα, δεκάδες, αν όχι εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια παγκοσμίως επενδύονται για τη βελτίωσή της.