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Aplicações de Microfluidics

A tecnologia de Microfluidics contribuiu às ferramentas poderosas que ajudaram o avanço muitas áreas da biologia. As aplicações de sistemas microfluidic na química e na bioquímica aumentaram em número ao longo dos anos com a revelação de componentes e de processos novos para a injecção, a mistura, o bombeamento, e a armazenagem dos líquidos nos microcanal.

Embora as técnicas microfluidic progridam nos anos recentes, diversos desafios permanecem na introdução de amostras e de processar uma escala dos volumes. As revelações recentes nas nanotecnologia ajudaram o realce de técnicas microfluidic. Os microsistemas revolucionaram a revelação dos sistemas bioanalytical altamente sensíveis que podem analisar amostras complexas. Estes dispositivos encontram aplicações em uma escala das áreas que incluem diagnósticos, a monitoração da poluição, a descoberta da droga, e a detecção clínicos do biohazard.

Estudos biológicos

Os sistemas de Microfluidic são uma plataforma ideal para os estudos biológicos devido a suas vantagens tais como baixas exigências da amostra, área de superfície alta, e pegada reduzida do sistema. As técnicas foram usadas para estudar pilhas assim como organismos inteiros. Simplificaram as tarefas de outra maneira laboriosas tais como o controle de fluxo, a entrega dos estímulos, e a manipulação animal.

Alguns micro-dispositivos foram usados com sucesso para estudar a mudança na actividade neuronal em resposta aos estímulos espaciais ou temporais. As técnicas de Microfluidic foram muito úteis na pesquisa sensorial e da locomoção do comportamento nos labirintos. Esta tecnologia igualmente permitiu a imagem lactente, phenotyping e selecionando, e a regeneração do nervo estuda.

Um dos usos chaves de sistemas microfluidic é o isolamento e o estudo bioquímico de únicas pilhas. De facto, os estudos relataram a medida bem sucedida da expressão da galactosidase do β em únicas pilhas de Escherichia Coli usando um sistema microfluidic.

Pesquisa da célula estaminal

A pesquisa da célula estaminal tirou proveito imensa dos avanços na tecnologia microfluidic. A miniaturização permitiu umas análises mais profundas da célula estaminal comparadas aos métodos tradicionais. A integração desta tecnologia com as ferramentas tais como a microscopia fluorescente oferece uma maneira mais sistemática de estudar células estaminais e igualmente exibe aplicações médicas de promessa.

Contudo, alguns aspectos do microfluidics tais como a acessibilidade, os materiais usados na produção de dispositivos microfluidic, e a integração com outros sistemas precisam de endereçar de modo que possa mais extensamente ser aplicada aos problemas complexos da pesquisa da célula estaminal.

Biologia química

Inclinações

Microfluidics permite a manipulação do fluxo laminar dos líquidos nos canais, criando desse modo inclinações de concentração de diversos ordens de grandeza. Diversos estudos usaram estes inclinações analisando a migração dos neutrófilo em inclinações da proteína e o chemotaxis de neutrófilo humanos em um inclinação interleukin-8.

Estruturas do gel

Quando os sistemas microfluidic são fabricados usando a litografia macia no ágar ou no agarose, formam as microestrutura biocompatible que podem actuar como recipientes e podem ser usadas para crescer pilhas microbianas na presença das moléculas dealteração.

Disposições

Os sistemas de Microfluidic que compreendem disposições cruzadas dos microcanal são usados no estudo de interacções moleculars com pilhas ou proteínas. Tais sistemas foram úteis em muitos tipos de ensaios que incluem aqueles de micróbios patogénicos e a detecção de proteínas em amostras do soro.

Gotas

Microfluidics foi usado para planejar os sistemas capazes de gerar gotas líquidas minúsculos nos microcanal. Estas gotas estão a uns volumes muito minúsculos (picoliters) e encontram o uso em diversas aplicações interessantes tais como bioreactores líquidos.

Microdiluters

Os diluters de Microfluidic executam uma série de diluições em soluções ou em reagentes. Quando usados nos ensaios comportam-se como 96 placas boas mas usam-se menos reagente e são-se relativamente fáceis de executar.

Pesquisa microbiológica

As técnicas de Microfluidic permitiram estudos de outra maneira impossíveis de elegans do C. Os sistemas compactos novos permitem a análise comportável, os estudos da locomoção ou a cultura microbiana a longo prazo na microplaqueta. A técnica nova ajuda pares a worm a manipulação e a imagem lactente que facilita estudos optogenetic e selecções genéticas.

Com vantagens numerosas tais como a exigência de volumes pequenos, os custos reduzidos, e pouca geração waste, microfluidics tornam diversas investigações novas possíveis para biólogos e bioquímicos. Indo para a frente, o microfluidics jogará esperançosamente um papel maior em desenvolver métodos econômicos para ensaios da único-pilha, ensaios baseados em celulas, expressão genética que perfilam, e as selecções fenotípicas que podem transformar a pesquisa de cuidados médicos global.

Referências

  1. http://ca.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0470074833.html
  2. http://www.princeton.edu/psoc/publications/101112_Zhang_Applications-of-Microfluidics-in-Stem-Cell-Biology.pdf
  3. http://www.wormbook.org/chapters/www_microfluidics/microfluidics.html
  4. http://gmwgroup.harvard.edu/pubs/pdf/966.pdf
  5. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19763459

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Last Updated: Feb 26, 2019

Susha Cheriyedath

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Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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