Dispositivos de microfluidos autocalentables pueden detectar enfermedades en pequeñas muestras de sangre o fluidos

Los microfluidos, que son dispositivos en miniatura que controlan el flujo de líquidos y facilitan reacciones químicas, desempeñan un papel clave en la detección de enfermedades a partir de pequeñas muestras de sangre u otros fluidos. Los ejemplos más conocidos incluyen los kits de prueba caseros para Covid-19, que utilizan tecnología básica de microfluidos. Sin embargo, las aplicaciones de microfluidos más complejas a menudo requieren reacciones químicas a temperaturas precisas. Normalmente, estos dispositivos avanzados se producen en salas estériles e incluyen elementos calefactores fabricados con materiales caros como oro o platino, lo que hace que el proceso de fabricación sea costoso y difícil de escalar. Los investigadores ahora han logrado un gran avance al emplear la impresión 3D para construir dispositivos de microfluidos autocalentables, lo que podría allanar el camino para la creación de herramientas asequibles y eficientes que podrían detectar diversas enfermedades.

Los científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, MA, EUA) utilizaron de manera innovadora la impresión 3D multimaterial para fabricar dispositivos de microfluidos con elementos calefactores integrados. Este desarrollo permite un control preciso de la temperatura de los fluidos que se mueven a través de los canales microscópicos del dispositivo. El método es altamente personalizable, lo que permite a los ingenieros diseñar microfluidos que calientan fluidos a temperaturas específicas o siguen patrones de calentamiento definidos en áreas designadas del dispositivo. Sorprendentemente, este método de producción rentable requiere solo unos 2 dólares en materiales por cada dispositivo de microfluidos completamente funcional.

Las dimensiones del dispositivo son comparables a las de una moneda de veinticinco centavos de EUA y su producción es rápida, sólo lleva unos minutos. Este avance es particularmente significativo para áreas remotas o de escasos recursos en los países en desarrollo, donde el acceso a costosos equipos de laboratorio para pruebas de diagnóstico a menudo es limitado. De cara al futuro, los investigadores pretenden incorporar imanes directamente en los dispositivos de microfluidos. Estos imanes integrados podrían facilitar reacciones químicas que requieren la clasificación o alineación de partículas. Los investigadores también están investigando materiales alternativos capaces de alcanzar temperaturas más altas. Esta innovación en tecnología de microfluidos representa un paso significativo hacia herramientas de diagnóstico más accesibles y eficientes, especialmente en áreas con recursos limitados.

"Las salas estériles en particular, donde normalmente se fabrican estos dispositivos, son increíblemente costosas de construir y operar", dijo Luis Fernando Velásquez-García, científico principal de los Laboratorios de Tecnología de Microsistemas (MTL) del MIT. “Pero podemos fabricar dispositivos de microfluidos autocalentables muy capaces mediante la fabricación aditiva, y se pueden fabricar mucho más rápido y más barato que con estos métodos tradicionales. Esta es realmente una forma de democratizar esta tecnología”.

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MIT