Dispositivos microfluídicos de separación de plasma por impresión 3D

Investigación UPV/EHU

El Clúster de Microfluídica de la UPV/EHU ha utilizado una formulación de resina hecha a medida para impresión 3D de alta resolución para la fabricación de dispositivos modulares de separación de plasma que trabajan con tamaños de muestra muy reducidos. La metodología empleada demuestra la gran contribución que esta tecnología microfluídica puede aportar al mercado de los dispositivos biomédicos de separación de plasma.

En el marco de los dispositivos de tipo ‘Lab-on-a-Chip’, que integran una o varias funciones propias de un laboratorio en un único chip de dimensiones milimétricas, se están desarrollando con éxito pruebas de diagnóstico para la determinación de biomarcadores en sangre. Las mejoras que la microfluídica puede aportar al análisis y a los dispositivos de tipo médico son muy sustantivas, porque se trabaja con cantidades muy pequeñas y se obtienen los mismos resultados. La impresión 3D ha tenido un impacto significativo en este campo, aunque el desarrollo de plataformas microfluídicas impresas en 3D totalmente funcionales con componentes integrados sigue siendo un reto.

Las células sanguíneas interfieren en muchas determinaciones de biomarcadores, lo que conduce a valores de concentración inexactos. De ahí que la separación del plasma sea un paso crítico para mejorar el rendimiento analítico y desarrollar sistemas de detección fiables y precisos. La estudiante de doctorado del Clúster de Microfluídica de la UPV/EHU Sandra García Rey utilizó una formulación de resina hecha a medida para impresión 3D de alta resolución para lograr una rápida optimización de un prototipo operativo de un módulo de separación de plasma.

Nuevos dispositivos biomédicos de separación de plasma

“Imagínate un canal de unas cinco o diez micras —explica el doctor Fernando Benito López, uno de los investigadores principales del clúster—, cuya superficie está funcionalizada con receptores para capturar cierta molécula, o biomarcador, de la sangre y analizarla mediante fluorescencia. Los glóbulos rojos impedirían la visión de esa fluorescencia. Por tanto, hemos generado una especie de agujero donde se eliminan los glóbulos blancos y rojos por gravedad; así, por el canal solo pasa el plasma y se eliminan las interferencias que podrían provocar en el sistema integrado de detección por métodos ópticos. Es decir, este módulo se pondría delante del sistema de análisis”. En opinión de Benito López, este nuevo sistema permite que todo el proceso esté integrado dentro del dispositivo fluídico. Además, el dispositivo mejora la calidad del análisis, “porque es más rápido y se producen menos errores, porque la intervención humana es menor”.

El dispositivo microfluídico fabricado para separar el plasma de la sangre de forma fácil y fiable ha demostrado el potencial de la tecnología de impresión estereolitográfica (tecnología láser que emplea una resina líquida sensible a la luz UV) en 3D para la microfabricación. “Se puede conseguir una estructura fluídica óptima de una forma mucho más rápida que utilizando métodos convencionales, como la fotolitografía”, señala el doctor Benito López. Los investigadores afirman que esta investigación permitirá la fabricación de dispositivos de una sola pieza impresos en 3D con componentes de separación de plasma integrados para la detección de biomarcadores en la sangre. Además, han demostrado que “se puede trabajar con diferentes resinas”.

Referencia:

Sandra Garcia-Rey, Jacob B. Nielsen, Gregory P. Nordin, Adam T. Woolley, Lourdes Basabe-Desmonts, Fernando Benito-López (2022) High-Resolution 3D Printing Fabrication of a Microfluidic Platform for Blood Plasma Separation Polymers DOI: 10.3390/polym14132537

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

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