El concepto de laboratorio parece estar cambiando. Los conocimientos de la Microfluídica y de los procesos de la microfabricación están provocando que los lugares que hasta ahora conocíamos, llenos de aparatos para realizar reacciones, determinaciones y análisis, se reduzcan a instrumentos que caben en la palma de la mano. Es la idea de los “Lab on a chip” o microlaboratorios que se pueden llevar a todos lados para realizar procesos rápidos y con muestras mínimas.

Según Claudio Berli, investigador independiente del Conicet-UNL, los laboratorios en chips permitirían, por ejemplo, realizar ensayos en lugares en que se encuentran los pacientes y tener los resultados en el momento. Serían una gran alternativa para chequear la salud de grandes poblaciones que no pueden acceder a la atención médica.

“Un ejemplo clásico de los Lab on a chip es el que se usó en 1997. Se puso una molécula de ADN, que se encuentra en forma de ovillo, y por medio de las fuerzas de los fluidos se pudo estirar. Esto tiene una enorme relevancia, porque estamos hablando de una sola molécula y de aprender cuál es la cinética para que se estire y se enrolle, algo que tuvo una enorme relevancia en los desarrollos que vinieron luego”, recordó.

Sin embargo, hoy en día esos conocimientos de los Lab on a chip están en su mayoría en manos de empresas biotecnológicas y farmacológicas, institutos de investigación y las universidades, que tienen la capacidad de manipularlos y que pueden pagar por ellos.

“En Argentina estamos haciendo modelos físico matemáticos de los sistemas para crear los cálculos que se necesitan para poner los sistemas en funcionamiento”, destacó el docente de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (Fich) de la UNL en la última edición del ciclo Café Científico que organiza la casa de altos estudios junto con la Secretaría de Estado de Ciencia, Tecnología e Innovación, la UTN, la UCSF y el CCT-Conicet Santa Fe.

Mems

Junto con el avance de los chips de la microelectrónica vinieron los llamados Sistemas Microelectromecánicos (Mems) que implicaban la miniaturización de dispositivos mecánicos. “Aparentemente son chips comunes, pero por dentro envían señales de vibración que se traducen en señales eléctricas para hacer cosas”, indicó Berli.

Pero una vez desarrollados esos dispositivos que se usaban “en seco”, se comenzaron a diseñar microcanales que permitían la circulación de fluidos, mezclarlos unos con otros, separarlos o producir reacciones químicas, entre otras variables. “Es decir, realizar acciones que en los laboratorios supone tener grandes equipos”, sintetizó.

Microfluídica y microambientes

El investigador destacó que esa labor implicó indagar en los conocimientos de la Microfluídica, porque los fluidos en las microescalas no se comportan como lo hacen a escala macroscópica. A la vez, no se trataba de miniaturizar equipos, sino de manejar nuevas condiciones acordes a microambientes.

“Esto supone la ventaja de usar menos muestras, lo cual es crucial. Otra es hacer las cosas bastante más rápido y, en el futuro, que todo el proceso sea más barato”, aseveró.

Las escalas que se manejan en esos espacios corresponden al orden de los micrómetros, es decir, a la milésima parte de un milímetro. “El tamaño de los microcanales es de de entre 10 y 100 micras, que es lo que mide un cabello. Entonces los volúmenes involucrados también están en ese rango”, afirmó.

En esas microestructuras se hacen circular iones producto de corrientes eléctricas que hacen circular los fluidos. Es un proceso similar al modo en que funcionan los chips electrónicos, pero con la diferencia de que se manejan microfluidos y que estos no responden a las leyes de la inercia, sino a las fuerzas eléctricas que se les aplican.

Fuente: UNL