El color estructural está revolucionando la fabricación de microfluidos

El color estructural está revolucionando la fabricación de microfluidos


19 de mayo de 2022

(Noticias de Nanowerk) Los dispositivos de microfluidos usan espacios diminutos para manipular volúmenes muy pequeños de líquidos y gases al explotar las propiedades que exhiben a microescala. Han demostrado ser útiles en aplicaciones que van desde la impresión de inyección 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 valió el nombre de laboratorio en un chip.

Investigadores del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares (iCeMS) de la Universidad de Kyoto abordaron la fabricación de microfluidos desde una nueva dirección y desarrollaron un método innovador para fabricar dispositivos con algunas propiedades y ventajas distintas.

Una descripción del nuevo proceso desarrollado por el Dr. Detao Qin, desarrollado por el equipo Pureosity de iCeMS dirigido por el profesor Easan Sivaniah, aparece en comunicación de la naturaleza («Microfluídica estructural mejorada con color»). Representación artística de la estructura porosa interna hecha con polímeros y luz. Explorando una nueva estructura para dispositivos microfluídicos. La imagen es una representación artística de la estructura porosa interna, realizada con polímeros y luz. Los investigadores de iCeMS han logrado un flujo de líquido controlado en esta estructura. (Imagen: Andrew H. Gibbons / iCeMS de la Universidad de Kyoto)

Hasta ahora, la fabricación de dispositivos con canales de microfluidos requería ensamblarlos a partir de múltiples componentes, lo que introducía posibles fuentes de error. El proceso del equipo Pureosity no requiere tal arreglo. En su lugar, utiliza polímeros ordinarios sensibilizados a la luz y fuentes de luz micro-LED para crear canales autónomos, porosos y de alta resolución capaces de transportar soluciones acuosas y separar pequeñas biomoléculas entre sí a través de una novedosa técnica de fotolitografía.

El último desarrollo del equipo de Pureosity se basa en la tecnología de microfibrilación organizada (OM), un proceso de impresión publicado anteriormente en Nature (2019). Debido a una característica única del proceso de OM, los canales de microfluidos muestran un color estructural que está relacionado con el tamaño de los poros. Esta correlación también relaciona el caudal con el color.

«Vemos un gran potencial en este nuevo proceso», dice el profesor Sivaniah. «Lo vemos como una plataforma completamente nueva para la tecnología de microfluidos, no solo para el diagnóstico personal, sino también para sensores y detectores miniaturizados».

Los dispositivos de microfluidos ya se están utilizando en el campo biomédico en diagnósticos de punto de atención para analizar ADN y proteínas. En el futuro, los dispositivos podrían permitir a los pacientes monitorear sus marcadores de salud vitales simplemente usando un pequeño parche, lo que permitiría a los proveedores de atención médica responder de inmediato a los síntomas peligrosos.

«Fue emocionante aplicar finalmente nuestra tecnología a aplicaciones biomédicas», dice el profesor asistente Masateru Ito, coautor de la publicación actual. «Estamos dando los primeros pasos, pero es alentador que biomoléculas relevantes como la insulina y la proteína de la 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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