Los científicos utilizaron tensión líquida para separar las gotas en un chip de unos 2 cm cuadrados y, en combinación con la tecnología de canales de microdetección, inventaron un nuevo tipo de equipo de detección médica rápido y conveniente que se puede completar en el hogar. La imagen muestra las gotas y los microcanales en el chip. (Laboratorio de Nanoestructuras y Biodetección, Universidad de Minnesota)
Las pruebas médicas, como los análisis de sangre y de orina , son pasos importantes para que el médico pueda conocer su salud. Sin embargo, estos equipos de prueba son relativamente grandes y siempre se ha requerido que se completen en el laboratorio, por lo que el tiempo de espera es largo. Es difícil hacerlo rápido y en casa.
El método de detección recientemente inventado es conocido por los científicos como «tecnología de detección de microfluidos». Este es un amplio campo de estudio y manipulación de una variedad de microfluidos para el análisis. En los últimos años, muchos científicos también han estado explorando cómo integrar equipos de detección en un pequeño chip para crear varias herramientas de detección portátiles. Esto tendrá perspectivas de aplicación ilimitadas en el campo médico.
Por ejemplo, el equipo de detección rápida de antígenos lanzado en esta nueva epidemia de coronavirus es una de las tecnologías de detección de microfluidos, y también se detecta en fluidos corporales. Sin embargo, para que pruebas como las de sangre y orina comprendan indicadores biológicos importantes en el cuerpo, como los niveles de azúcar y colesterol, es más difícil reducir el tamaño del dispositivo.
Investigadores de la Universidad de Minnesota, Twin Cities, inventaron una innovadora técnica de prueba de microfluidos. Sólo se necesita dispositivo pequeño y liviano con el chip para detectar el, y más importante aún es que, al simplemente acercarse al chip con un teléfono inteligente, como un pago sin contacto de corto alcance, puede activar el dispositivo para la detección.
La imagen muestra las gotas y los microcanales en el chip.
(Laboratorio de Nanoestructuras y Biodetección, Universidad de Minnesota)
Sang-Hyun Oh, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Minnesota, uno de los principales investigadores, dijo que el tamaño de los dispositivos de detección de microfluidos ha sido difícil de reducir durante mucho tiempo, principalmente debido a los diversos requisitos para sellar muestras líquidas en estos dispositivos. Hay demasiadas piezas, como la bomba de succión, las tuberías para el flujo del líquido y el diseño del cableado que puede poner en marcha la bomba eléctrica, si desea hacer una versión en miniatura de tantas piezas y materiales, y empaquetarlo en un espacio del tamaño de un chip, es demasiado difícil para el proceso de fabricación.
Este estudio se inspiró en «el fenómeno de las copas colgantes del vino». El estudio utiliza la tensión del líquido para separar las gotas en un microchip para detectar la presencia de patógenos, bacterias y otros ingredientes en el interior.
Los investigadores colocaron dos electrodos a una distancia de solo 10 nanómetros, uno al lado del otro, en un chip de solo 2 centímetros cuadrados para generar un campo eléctrico. Debido a que los electrodos están tan juntos, se necesita menos de un voltio para generar un campo eléctrico lo suficientemente fuerte. Y debido a que el voltaje es tan bajo, los investigadores pueden usar la señal de comunicación de campo cercano (NFC) de un teléfono inteligente para activar el chip. La tecnología de comunicación de campo cercano es una tecnología que las personas ya utilizan en la vida moderna. Por ejemplo, se puede acercar una tarjeta de crédito o un teléfono móvil y una terminal de pago en una tienda para completar el pago.
Según el estudio, esta es la primera tecnología que utiliza un teléfono inteligente para reemplazar de forma inalámbrica la estructura tradicional de dispositivos microfluídicos complejos y activar canales de microdetección, allanando el camino para el desarrollo futuro de varios dispositivos médicos portátiles, de bajo costo y para el hogar.
La investigación fue publicada en el mes de abril en la revista Nature Communications.
