Investigadores del Boston University han desarrollado una biblioteca de componentes microfluídicos basada en gotas, que promete transformar la creación de dispositivos microfluídicos con un enfoque en la accesibilidad y la eficiencia. Este avance, publicado en la revista Microsystems & Nanoengineering, permite la fabricación de dispositivos microfluídicos por menos de 12 dólares cada uno, completando un ciclo de diseño, construcción y prueba en un solo día.
La microfluídica, especialmente en sistemas basados en gotas, se ha convertido en una tecnología prometedora en diversos campos, incluyendo la ingeniería de proteínas, la secuenciación de células individuales y la síntesis de nanopartículas. No obstante, los métodos tradicionales de fabricación de dispositivos microfluídicos, como el uso de PDMS (polidimetilsiloxano), suelen ser costosos y requieren instalaciones de limpieza o proveedores externos.
Aunque se han explorado alternativas como el corte láser y la impresión 3D, estas opciones enfrentan limitaciones en resolución, compatibilidad de materiales y escalabilidad. Por lo tanto, había una necesidad urgente de un método de fabricación más eficiente, rentable y accesible que impulse la innovación en la tecnología microfluídica.
Una biblioteca de componentes innovadora
La nueva biblioteca de componentes microfluídicos permite la automatización de diseños y pruebas de dispositivos. Sus componentes son biocompatibles, de alto rendimiento y capaces de llevar a cabo flujos de trabajo complejos, como la generación de gotas, la detección, la clasificación y el anclaje, todos esenciales para el diseño y la evaluación de dispositivos microfluídicos.
Una característica distintiva de esta biblioteca es la capacidad de generar «firmas», que son confirmaciones visuales de la precisión en el procesamiento de gotas. Esta funcionalidad puede servir como herramienta diagnóstica para asegurar el control de calidad y la solución de problemas durante los flujos de trabajo en múltiples etapas.
El Dr. Douglas Densmore, coautor del estudio, destacó que este enfoque centrado en la automatización para la fabricación de dispositivos microfluídicos representa un avance significativo. «Al reducir drásticamente tanto el costo como el tiempo requeridos para la producción de dispositivos, ahora podemos prototipar y probar rápidamente nuevos diseños de manera estandarizada, lo cual es propicio para el diseño asistido por ordenador (CAD)», comentó Densmore.
Las implicaciones de esta biblioteca de componentes microfluídicos son amplias. Al permitir la rápida iteración y prueba de diseños iniciales, la tecnología reduce tanto el tiempo como el costo tradicionalmente asociados con la fabricación de dispositivos. Esto es particularmente valioso para la generación de conjuntos de datos a gran escala, que es clave para avanzar en las herramientas CAD para microfluídica.
La capacidad de generar y analizar arreglos complejos de gotas también tiene el potencial de revolucionar los análisis biológicos y químicos, abriendo el camino a descubrimientos en áreas como la ingeniería de proteínas y el análisis de circuitos genéticos. Con este nuevo desarrollo, el futuro de la tecnología microfluídica se presenta más prometedor que nunca.
Más información: David McIntyre et al, Component library creation and pixel array generation with micromilled droplet microfluidics, Microsystems & Nanoengineering (2025). DOI: 10.1038/s41378-024-00839-6
Proporcionado por el Instituto de Investigación de Información Aeroespacial, Academia China de Ciencias.
