Dispositivos en miniatura para uso biomédico

La miniaturización de las plataformas bioanalíticas permite mejorar significativamente las velocidades de procesamiento, pues la manipulación y cinética de reacción de los volúmenes ínfimos de muestras son más rápidas. Este puede llegar a ser un paso importante hacia la resolución unimolecular o unicelular.

Esta provechosa colaboración entre institutos de investigación de China y Europa ha promovido un importante desarrollo en los campos de los sistemas microelectromecánicos y de los dispositivos microfluídicos para aplicaciones biomédicas. Este trabajo se enmarca en el proyecto financiado por la Unión Europea «Microsystems and bioanalysis platforms for health care MICROCARE» (MICROCARE).

La investigación buscó comprender la versatilidad de las tecnologías de micro y nanofabricación de silicio para producir sistemas y dispositivos para análisis bioquímicos y microadministración. El equipo de trabajo combinó técnicas de diseño de patrones nanométricos y materiales poliméricos avanzados, como polímeros conductores transparentes o compuestos piezoeléctricos.

Más específicamente, los científicos diseñaron métodos de organización química y estructuración de superficies así como técnicas para producir patrones micro y nanoestructurados. Estos últimos se utilizaron para estudiar la función del patrón de la superficie en el comportamiento celular como la diferenciación, el crecimiento y el alineamiento. Las entidades asociadas también diseñaron y examinaron la viabilidad de los canales de microfluidos con estructuras con patrones micrométricos y nanométricos, que se obtuvieron por litografía de impresión nanométrica.

Dentro del período de duración de cuatro años del proyecto MICROCARE se diseñaron muchos dispositivos, como nuevas matrices para el diseño de tejidos y dispositivos microfluídicos novedosos para el diagnóstico de células tumorales y para el estudio de biología sintética y de sistemas. Los sensores químicos y biológicos del oxígeno, glucosa y lactato permitirán realizar el diagnóstico de enfermedades y comprender la señalización química en las células. En el futuro, estas plataformas podrán utilizarse para controlar efectivamente la señalización y la regulación celular. Los científicos integraron algunos dispositivos para utilizar técnicas de imágenes tridimensionales o de espectroscopia.

La gran diversidad de dispositivos sensores miniaturizados y las nuevas técnicas formuladas dentro del marco del proyecto MICROCARE puede contribuir de manera importante al sistema sanitario y a otros ámbitos. Gracias a estos avances, que permiten disponer de sistemas de diagnóstico portátiles, eficientes y fiables a menores costes y con mayor rendimiento, Europa se ubica en una posición mucho más competitiva dentro de un gran mercado global, al tiempo que mejora la calidad de vida de los ciudadanos de la Unión Europea.