El dispositivo microfluidic innovador simplifica el estudio de glóbulos, abre nuevas posibilidades de la órgano-en-viruta

Una innovación simple la talla de un grano de los medios de la arena podemos ahora analizar las células y las partículas minúsculas como si estuvieran dentro del cuerpo humano.

Las personas: Peter Thurgood, Sara Baratchi, Elena Pirogova, Ngan Nguyen y Khashayar Khoshmanesh.

El nuevo micro-dispositivo para el análisis flúido apenas revelado en materiales funcionales avanzados habilitará experimentos adaptados en el revelado de la droga y la investigación de la enfermedad.

Podría también transformar la prueba de la contaminación del agua y el diagnóstico médico en las zonas de desastre natural, en donde su bajo costo, uso simple y portabilidad le hacen una herramienta práctica casi cualquier persona puede utilizar.

Cómo trabaja

Microfluidic o los dispositivos de la “laboratorio-en-uno-viruta” es de uso general analizar sangre y otras muestras flúidas, que se bombean a través de los canales estrechos en una viruta transparente la talla de un sello.

Tomas de esta nuevas viruta que un paso más allá de la tecnología agregando una cavidad tridimensional a lo largo del canal - piense en un túnel estrecho que se abra repentinamente en una cámara acorazada abovedada - que cree un mini-vórtice adonde las partículas hacen girar alrededor, haciéndolo más fácil observar.

Para hacer esta cavidad, los investigadores insertaron una caída líquida del metal sobre el molde del silicio al hacer la viruta.

Los altos medios de la tensión de superficie del metal líquido lleva a cabo su forma durante el proceso de la moldura.

Finalmente el metal líquido se quita, saliendo apenas del canal y una cavidad esférica lista para utilizar como mini-centrifugadora, explicó el ingeniero y al Dr. Khashayar Khoshmanesh de RMIT de los codirigentes del estudio.

“Cuando la muestra flúida entra en la cavidad esférico-dada forma, hace girar dentro de la cavidad,” él dijo.

“Esto que hace girar crea un vórtice natural, que apenas como una máquina de la centrifugadora en un laboratorio del analytics, barrenas las células u otras muestras biológicas, permitiendo que sean estudiadas sin la necesidad de capturarlas o de etiqueta.”

El dispositivo requiere solamente muestras minúsculas, tan poco como 1 ml de agua o sangre, y se puede utilizar para estudiar las células bacterianas minúsculas que miden apenas 1 micrón, hasta el final hasta las células humanas tan grandes como 15 micrones.

Una plataforma para estudiar enfermedades cardiovasculares

Los codirigentes del estudio y el biólogo de RMIT, el Dr. Sara Baratchi, dijeron que las cavidades esféricas suaves del dispositivo se podrían utilizar para imitar los órganos humanos 3D y para observar cómo las células se comportan en diversas condiciones o interacciones medicamentosas de flujo.

“La capacidad de adaptar la talla de la cavidad también permite para que diversas situaciones del flujo sean simuladas - esta manera que podemos imitar la reacción de glóbulos bajo situaciones perturbadas del flujo, por ejemplo en los puntos de brazo y las curvaturas de las arterias coronarias y carótidas, que son el estrecharse más propenso,” ella dijo.

Esta capacidad estará de interés a la industria biomédica floreciente de Australia, con el aparato médico estando entre nuestras 10 exportaciones superiores en 2018 y digno de $3,2 mil millones.

Baratchi dijo que el descubrimiento solamente fue hecho colaboración directa posible, con los tecnólogos de la escuela de la ingeniería y de los mechano-biólogos en la escuela de la salud y de las ciencias biomédicas que ensamblaban fuerzas en el grupo de investigación de Mechanobiology y de Microfluidics de RMIT.

Los “biólogos como mí mismo han estado luchando para estudiar el impacto de fuerzas flujo-asociadas en los glóbulos circulatorios. Ahora este dispositivo miniaturizado desarrollado con nuestros colegas de la ingeniería hace exactamente eso,” Baratchi dijo.

“Es una solución ingeniosa que destaca realmente el valor de la investigación cruz-disciplinaria.”

Pero algunos de los usos más emocionantes podían también estar fuera del laboratorio.

Una prueba de agua barata y portátil que cualquier persona puede utilizar

Otro uso prometedor está para determinar parásitos y otras infecciones en vías fluviales, especialmente en países en vías de desarrollo.

La “detección de las impurezas del agua puede ser una tarea difícil porque usted no conoce siempre exactamente qué usted está buscando,” a Khoshmanesh dijo.

“Pero con este dispositivo las impurezas serán capturadas y estadas en órbita por el vórtice sin ninguna hora especial de la preparación, el salvar de la muestra y dinero.”

Si está utilizado para analizar el agua o muestras de sangre, el bajo costo y la portabilidad del dispositivo hace atractivo para una amplia gama de usos.

El mismo grupo de investigación recientemente desarrollado una bomba de presión, hecha de los globos del látex, para operar el dispositivo.

A diferencia de las bombas convencionales, que pueden ser tan grandes como un shoebox y millares del costo de dólares, el suyo es bajo costo y portable.

La “simplicidad es un parámetro muy importante para nuestros diseños porque ésa traduce a menudo a una aplicabilidad más barata y grande fuera del laboratorio,” Khoshmanesh dijo.

“Nuestro nuevo dispositivo microfluidic, combinado con nuestra bomba y un smartphone capaz de capturar imágenes de alta velocidad, hace un dispositivo de diagnósticos barato, autosuficiente y totalmente portátil del punto-de-cuidado.”

Fuente: https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2019/apr/mini-centrifuge