Usos de Microfluidics

La tecnología de Microfluidics ha contribuido a las herramientas potentes que han ayudado a avance muchas áreas de la biología. Los usos de sistemas microfluidic en química y bioquímica han aumentado en gran número a lo largo de los años con el revelado de nuevos componentes y procesos para la inyección, mezclarse, bombear, y salvar de líquidos en los microcanales.

Aunque las técnicas microfluidic hayan progresado en los últimos años, sigue habiendo varios retos en la introducción de muestras y de tramitar un alcance de volúmenes. Los recientes desarrollos en nanotecnologías han ayudado al aumento de técnicas microfluidic. Los microsistemas han revolucionado el revelado de los sistemas bioanalytical altamente sensibles que pueden analizar muestras complejas. Estos dispositivos encuentran usos en un alcance de áreas incluyendo diagnósticos, la supervisión de la contaminación, el descubrimiento de la droga, y la detección clínicos del biohazard.

Estudios biológicos

Los sistemas de Microfluidic son una plataforma ideal para los estudios biológicos debido a sus ventajas tales como requisitos inferiores de la muestra, alta superficie, y huella reducida del sistema. Las técnicas se han utilizado para estudiar las células así como los organismos enteros. Han simplificado las tareas de otra manera laboriosas tales como mando de flujo, lanzamiento de los estímulos, y manejo animal.

Algunos micro-dispositivos se han utilizado con éxito para estudiar el cambio en actividad neuronal en respuesta a estímulos espaciales o temporales. Las técnicas de Microfluidic han sido muy útiles en la investigación sensorial y de la locomoción del comportamiento en laberintos. Esta tecnología también ha habilitado la proyección de imagen, phenotyping y revisando, y la regeneración del nervio estudia.

Una de las aplicaciones dominantes de sistemas microfluidic es el aislamiento y el estudio bioquímico de células. De hecho, los estudios han denunciado la medición acertada de la expresión de la galactosidasa del β en las únicas células de Escherichia Coli usando un sistema microfluidic.

Investigación de la célula madre

La investigación de la célula madre se ha beneficiado inmenso de avances en tecnología microfluidic. La miniaturización ha habilitado análisis más profundos de la célula madre comparados a los métodos tradicionales. La integración de esta tecnología con las herramientas tales como microscopia fluorescente ofrece una manera más sistemática de estudiar a las células madres y también exhibe usos médicos prometedores.

Sin embargo, algunos aspectos del microfluidics tales como la facilidad de empleo, materiales usados en la producción de dispositivos microfluidic, e integración con otros sistemas necesitan dirigir para poderla aplicarse más extensamente a los problemas complejos de la investigación de la célula madre.

Biología química

Gradientes

Microfluidics permite la manipulación del flujo laminar de líquidos en canales, de tal modo creando gradientes de concentración de varios órdenes de magnitud. Varios estudios han utilizado estos gradientes para analizar la migración de neutrófilos en gradientes de la proteína y el quimiotactismo de neutrófilos humanos en un gradiente interleukin-8.

Estructuras del gel

Cuando los sistemas microfluidic se fabrican usando la litografía suave en agar o agarosa, forman las microestructuras biocompatibles que pueden actuar como contenedores y se pueden utilizar para crecer las células microbianas en presencia de las moléculas de fenotipo-alteración.

Matrices

Los sistemas de Microfluidic que comprenden matrices cruzadas de microcanales se utilizan en el estudio de acciones recíprocas moleculares con las células o las proteínas. Tales sistemas han sido útiles en muchos tipos de análisis incluyendo los de microbios patógenos y la detección de proteínas en muestras del suero.

Gotitas

Microfluidics se ha utilizado para idear los sistemas capaces de generar gotitas líquidas minúsculas en los microcanales. Estas gotitas son volúmenes muy minúsculos (picoliters) y encuentran uso en varios usos interesantes tales como biorreactores líquidos.

Microdiluters

Los diluters de Microfluidic realizan una serie de diluciones en soluciones o reactivos. Cuando están utilizados en análisis se comportan como 96 placas bien pero utilizan menos reactivo y son relativamente fáciles de realizarse.

Investigación microbiológica

Las técnicas de Microfluidic han habilitado estudios de otra manera imposibles de los elegans de la C. Los nuevos sistemas compactos permiten análisis del comportamiento, estudios de la locomoción o la cultura microbiana a largo plazo en la viruta. La técnica nueva ayuda a pares de fuerzas para worm el manejo y la proyección de imagen que facilita estudios optogenetic e investigaciones genéticas.

Con ventajas numerosas tales como el requisito de pequeños volúmenes, los costos reducidos, y poca generación inútil, microfluidics hace varias nuevas investigaciones posibles para los biólogos y los bioquímicos. Yendo adelante, el microfluidics esperanzadamente desempeñará un mayor papel en desarrollar los métodos económicos para los análisis unicelulares, los análisis célula-basados, la expresión génica que perfila, y las investigaciones fenotípicas que pueden transformar investigación en asistencia sanitaria global.

Referencias

  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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