¿Qué es un biochip basado en microfluidos digitales y cuáles son algunas de sus aplicaciones?

La microfluídica digital es un campo próximo con oportunidades emocionantes para hacer lo mismo con los procesos de laboratorio tradicionales que la computadora personal ha hecho con los mainframes.

Muchas pruebas, por ejemplo, pruebas médicas, requieren una secuencia especial de reacciones químicas, seguidas de la evaluación de los resultados utilizando equipos especializados.

El objetivo de los microfluidos es reducir el tamaño de las muestras a microlitros (1 microlitro es un milímetro cúbico, aproximadamente el volumen de 30 cristales de sal).

Sin embargo, incluso en una muestra de sangre con un volumen tan pequeño, estarán presentes aproximadamente 5 millones de glóbulos rojos (~ 90 femtolitros de volumen cada uno, hematocrito 45%. 1 femtolitro = 1 micrómetro cúbico). Esto es para darle una idea de que estos tamaños de muestra realmente contienen una gran cantidad de material con el que la prueba puede trabajar.

La microfluídica se puede hacer de varias maneras. Una de las que oirá mucho es la microfluídica basada en el flujo que funciona con el efecto capilar.

microfluidos digitales, (DMF) es un enfoque diferente. En microfluidos digitales, pequeñas gotas (1 o 2 microlitros cada una) se manipulan utilizando una serie de electrodos debajo de ellas. esta tecnología explota el llamado efecto de electrohumectación (otros efectos también podrían usarse para DMF). Las gotitas son movidas, mezcladas y separadas por potenciales eléctricos.

por lo tanto, la introducción de una gota de muestra y las gotas con sus reactivos le permitirán realizar reacciones químicas para realizar pruebas (‘ensayos’) o crear nuevos compuestos químicos.

La gran ventaja de los microfluidos digitales: es completamente programable por software, y la idea básica puede aplicarse a muchos y muchos procesos químicos. Con las ideas correctas, la mayoría de su dispositivo base podría reutilizarse para muchas pruebas diferentes.

ya que los dispositivos de microfluidos digitales son compactos (dispositivos de mesa de trabajo), pueden usarse en instalaciones más pequeñas, por ejemplo, en la oficina del médico. Estos dispositivos son un avance revolucionario en la forma en que funcionarán las futuras pruebas médicas. los pacientes recibirán sus resultados mucho más rápido y las personas que antes no pudieron ser examinadas podrán recibir tratamiento.

Usted pidió aplicaciones de ejemplo.

Una de esas aplicaciones es determinar a las mujeres en riesgo de darles a sus hijos el síndrome de rubéola congénita porque pueden infectarse con rubéola durante el embarazo.

otras aplicaciones están en el campo del análisis de ADN, o una variación de ELISA, por ejemplo, para probar el estado del VIH de una persona.

Además de las aplicaciones médicas, también habrá miles de aplicaciones no médicas, por ejemplo, agricultores que analizan muestras de suelo.

La microfluídica digital básicamente realiza todas las pruebas de laboratorio realizadas en una muestra biológica en un solo chip con nL a uL de muestra en lugar de mL de muestra.