Investigadores de la BYU han creado dispositivos microfluídicos "lab-on-a-chip" mediante una nueva técnica de impresión 3D que podría ayudar a los médicos a detectar defectos de nacimiento prematuros y a tratar a pacientes con enfermedades pulmonares, entre otras aplicaciones. Su trabajo de investigación se ha publicado en el artículo de Nature Communications "Spatially and optically tailored 3D printing for highly miniaturized and integrated microfluidics" en el que detallan un proceso de impresión 3D generalizado que permite fabricar componentes 3D de mucha mayor resolución sin aumentar la resolución de la impresora 3D.
Los dispositivos microfluídicos son microchips diminutos, del tamaño de una moneda, que incluyen un conjunto de canales, válvulas y bombas casi microscópicas grabadas en el material del chip. Están diseñados para clasificar y analizar biomarcadores de enfermedades, células y otras pequeñas estructuras a partir de muestras de líquidos, como la sangre, a través de sus canales.
"Hemos tomado el enfoque de la impresión 3D convencional y lo hemos generalizado a algo que tiene un alcance más amplio y una capacidad significativamente mayor", dijo el profesor de ingeniería de la BYU Greg Nordin.
En la actualidad, el proceso de creación de estos dispositivos es largo y costoso. Debido a la precisión necesaria, los nuevos prototipos suelen crearse y probarse en una sala limpia, un entorno de laboratorio designado libre de polvo y otros contaminantes. Este proceso dificulta la fabricación y distribución de la tecnología lab-on-a-chip a gran escala y pone importantes limitaciones al tamaño y tipo de dispositivos que pueden fabricarse.
Para superar estos obstáculos, Nordin y su equipo cambiaron el tradicional método uniforme de impresión 3D por otro que alteraba el grosor, el orden y el número de capas apiladas. Estos pequeños cambios supusieron ventajas espectaculares que ahora permiten fabricar el chip a una fracción del coste y a una escala mucho menor que antes.
La gente lleva más de 20 años trabajando en dispositivos "lab-on-a-chip", pero la fabricación de prototipos en salas limpias es un impedimento para el éxito", afirma Nordin. "El camino hacia el mercado se detiene en las salas blancas. Con la impresión 3D, hay un camino hacia el mercado". Nordin y su equipo esperan que su nuevo desarrollo ponga en marcha más investigación y desarrollo de microfluidos debido al menor coste que supone ahora crear estos dispositivos.
"Nuestro nuevo enfoque permite superar algunos de los grandes obstáculos que bloquean el uso de esta tecnología en aplicaciones del mundo real", dijo Nordin. "Todavía no hemos visto que alguien lo tome y lo ejecute, pero ciertamente esperamos que lo hagan".
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