Diagnóstico para todos
Investigadores presentan una máquina rentable para la producción de microarrays
Los microarrays son modernos sistemas de examen biológico molecular que permiten el diagnóstico rápido y paralelo de diferentes enfermedades. Por lo tanto, son indispensables para la investigación de nuevas vacunas. Como un chip de ordenador, contiene mucha información en un espacio muy pequeño. Los microarrays tienen miles de biomoléculas diferentes en un área de sólo unos pocos centímetros cuadrados, que pueden analizarse en un solo experimento. La producción de estos microarrays ha sido hasta ahora muy costosa y ha requerido máquinas complejas.
Producción de un microarray con una construcción de bajo coste de bricolaje: El láser de un reproductor Blu-ray transfiere pequeñas cantidades de biomoléculas con precisión a una superficie de hasta 2500 puntos por cm².
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces
Proceso rentable basado en láser
El grupo de investigación de Felix Löffler se ha fijado el objetivo de desarrollar un proceso rentable y está investigando nuevas tecnologías basadas en láser para la producción química de microarrays. Similar a una máquina de escribir, un láser puede ser usado para transferir pequeñas capas de polímeros que contienen ciertos colores o bloques de construcción químicos en patrones finamente definidos. Posteriormente, estas moléculas pueden generar estructuras artificiales complejas mediante reacciones químicas que, por ejemplo, corresponden a partes de un patógeno. Estos microarrays se utilizan luego para la investigación de vacunas o para pruebas de sangre. Hasta ahora, sin embargo, esta tecnología sólo podía ser utilizada por unos pocos especialistas.
Bricolaje: Microarrays construidos internamente
En cooperación con los departamentos "Biomolecular Systems" y "Colloid Chemistry", Eickelmann et al. presentan un enfoque rentable para la producción de microarrays y también muestran una primera aplicación en la investigación de carbohidratos. Desarrollaron un sistema muy simple sobre la base de un grabador láser comercial barato basado en componentes electrónicos de consumo simples (reproductores Blu-ray). Además, fabricaron una torre de laca rotativa a partir de los componentes restantes, que se utiliza para producir las capas portadoras (de tinta). Esto significa que todos los pasos necesarios para la fabricación de un microarray pueden llevarse a cabo en cualquier laboratorio químico del mundo sin necesidad de ningún otro equipo especial. En total, el coste total de este sistema es inferior a 200 euros. Comparado con un dispositivo convencional, esto es 200 veces más barato.
Felix Löffler, científico senior, enfatiza: "El principio es adecuado para muchas aplicaciones diferentes y al mismo tiempo ofrece un gran potencial para la investigación básica. Es adecuado tanto para el desarrollo paralelo de nuevas reacciones químicas como para su uso en la investigación de enfermedades, para la síntesis de proteínas, azúcares y ADN".
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Publicación original
Stephan Eickelmann, Alexandra Tsouka, Jasmin Heidepriem, Grigori Paris, Junfang Zhang, Valerio Molinari, Marco Mende, Felix F. Loeffler: "A Low‐Cost Laser‐Based Nano‐3D Polymer Printer for Rapid Surface Patterning and Chemical Synthesis of Peptide and Glycan Microarrays"; Advanced Materials Technologies; 2019
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