Un nuevo proceso revoluciona la fabricación de microfluidos

La impresión estructural en color crea nuevas vías para el diagnóstico médico y los sensores miniaturizados

26.05.2022 - Japón

Los dispositivos microfluídicos utilizan espacios diminutos para manipular cantidades muy pequeñas de líquidos y gases aprovechando las propiedades que presentan a microescala. Han demostrado su utilidad en aplicaciones que van desde la impresión por chorro de tinta hasta el análisis químico, y tienen un gran potencial en la medicina personal, donde pueden miniaturizar muchas pruebas que ahora requieren un laboratorio completo, lo que les da el nombre de lab-on-a-chip.

Los investigadores del Instituto de Ciencias Celulares y Materiales Integrados (iCeMS) de la Universidad de Kioto abordaron la fabricación de microfluidos desde una nueva dirección y dieron con un proceso innovador para fabricar dispositivos con algunas propiedades y ventajas distintivas.

Una descripción del nuevo proceso creado por el Dr. Detao Qin del equipo Pureosity del iCeMS, dirigido por el profesor Easan Sivaniah, aparece en Nature Communications.

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Hasta ahora, para fabricar dispositivos con canales microfluídicos era necesario ensamblarlos a partir de varios componentes, lo que introducía posibles puntos de fallo. El proceso del equipo de Pureosity no necesita este tipo de montaje. En su lugar, utiliza polímeros comunes sensibilizados a la luz y fuentes de luz micro-LED para crear canales autocerrados, porosos y de alta resolución, capaces de transportar soluciones acuosas y separar pequeñas biomoléculas entre sí, mediante una novedosa técnica de fotolitografía.

El último desarrollo del equipo de Pureosity se basa en su tecnología de microfibrilación organizada (OM), un proceso de impresión que se publicó previamente en Nature (2019). Debido a una característica única del proceso de OM, los canales microfluídicos muestran un color estructural que está vinculado al tamaño de los poros. Esta correlación vincula la tasa de flujo con el color también.

"Vemos un gran potencial en este nuevo proceso", afirma el profesor Sivaniah. "Lo vemos como una plataforma completamente nueva para la tecnología microfluídica, no sólo para el diagnóstico personal, sino también para sensores y detectores miniaturizados".

Los dispositivos microfluídicos ya se utilizan en el campo biomédico en los diagnósticos en el punto de atención para analizar el ADN y las proteínas. En el futuro, los dispositivos podrían permitir a los pacientes controlar sus marcadores vitales de salud con sólo llevar un pequeño parche, de modo que los profesionales sanitarios puedan responder inmediatamente a los síntomas peligrosos.

"Fue emocionante utilizar por fin nuestra tecnología para aplicaciones biomédicas", afirma el profesor adjunto Masateru Ito, coautor del presente trabajo. "Estamos dando los primeros pasos, pero es alentador que biomoléculas relevantes como la insulina y la proteína de cubierta del SARS-COV2 fueran compatibles con nuestros canales. Creo que los dispositivos de diagnóstico son un futuro prometedor para esta tecnología".

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