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Avances en salud

Así son los sistemas de microfluídica

microfluídica
Escrito por Juan González

La verdad es que empezar con un titular como el de hoy es empezar fuertes, ¡pero antes de entrar en los sistemas de microfluídica tendremos que saber qué es la microfluídica! Ese será el concepto que desarrollaremos a lo largo del post de hoy de Health Tech Spain, pero para ir entrando en materia… ¿os imagináis un laboratorio completo que cupiese en la yema de uno de los pulgares de vuestras manos? No os vayáis a lo literal, sino a la idea en sí. La microtecnología ha convertido en realidad algo que hace tan solo unos años era prácticamente un sueño. ¿Nos sumergimos juntos en el maravilloso mundo de la microfluídica?

¿Qué es la microfluídica?

La microfluídica, como mucho sospecharéis a estas alturas, es un tipo de ciencia. Esta en concreto se basa en el estudio de fluidos controlados a muy pequeña escala, ¿os lo imagináis? Pues no, todavía más pequeña. Y más aún. Para que nos entendamos, la microfluídica utiliza sustancias que circulan por canalizaciones de entre 100 micrómetros y 1 micrómetro de diámetro. Más gráfico aún: un pelo de nuestra cabeza está en torno a los 100 micrómetros de diámetro; ahora, dividido en cien porciones y empezaréis a acercaros a lo que venimos a contaros.

Imposible imaginar algo tan pequeño, ¿verdad? Pues el ser humano no solo lo imaginó en su día, sino que ha sido capaz de dominar fluidos a dichas escalas, y eso ha permitido grandes avances en numerosos campos. Uno de ellos, el que nos ha traído hasta aquí, es el de la medicina. La tecnología microfluídica nos ha permitido evolucionar enormemente en materias como la biotecnología o la farmacología. ¿De qué manera? Pues, básicamente, gracias a la construcción y el uso de los chips de microfluídica, de los que hablaremos a lo largo del post de hoy.

Chips de microfluídica en ensayos clínicos

Por norma general, resulta muy normal que no comprendamos muy bien cómo se utilizan ciertos elementos en medicina. Sin embargo, el uso de los chips de microfluídica es sencillo de entender. Al trabajar a escalas así de pequeñas, nos permiten replicar prácticamente cualquier ambiente sin ningún tipo de problema. De ahí que se hayan destapado como grandes aliados a la hora de llevar a cabo ensayos clínicos.

Para empezar, las bondades de la microfluídica permiten que se dejen de utilizar animales para ciertos estudios. Se acabó el sufrimiento de unos seres vivos que, por otro lado, conviene no olvidar que han contribuido enormemente al avance de nuestra especie. Nos alegramos de que dejen de servir de conejillos de indias, pero desde aquí nuestro reconocimiento a tanto sacrificio.

Por otro lado, más interesante aún, evita que el ser humano tenga que someterse a ciertas etapas de algunos ensayos clínicos, sobre todo en fases muy tempranas, que no se sabe si serán perjudiciales o no y cuánto. Un chip de microfluídica basta para mover cantidades microscópicas de elementos químicos a través de cultivos de células de órganos vivos. De hecho, a los ojos del estudio, prácticamente funcionan como un corazón, un hígado, un pulmón o incluso un riñón. Esto permite anticipar cómo reaccionaría un sujeto humano a dicho estudio, y decidir así si merece la pena exponerlo a él o si hay que seguir perfeccionando dicho ensayo clínico.

Beneficios del uso de la microfluídica

¿Y en qué nos beneficia utilizar la microfluídica? Suponemos que se habrán invertido miles de millones en investigaciones hasta llegar al punto en el que estamos hoy, ¿de verdad han estado bien invertidos? Pues sí, y en estas líneas vamos a intentar explicaros el porqué. Para empezar, todo ese dinero no ha sido un gasto, sino una inversión de futuro. Antes de la aparición de la tecnología microfluídica, los métodos de prueba tradicionales eran las placas de Petri. Exacto, esos cristalitos en los que se vertía una muestra con un cuentagotas. ¿El problema? Hacía falta más cantidad de muestra, de elementos reactivos y, por supuesto, la experiencia resultaba mucho más peligrosa.

  • La irrupción de la microfluídica en el mundo de la investigación médica permite que las muestras a estudiar puedan ser mucho más pequeñas. O lo que es lo mismo, que con la materia prima con la que antes llevábamos a cabo una investigación, podamos realizar varias. En definitiva, podemos operar con ellas sin miedo a quemar nuestro único cartucho.
  • El ahorro en productos químicos es evidente. Al tener que utilizar mucha menos cantidad, esto repercute directamente en la factura final a la que tendrá que hacer frente el laboratorio.
  • Gracias a la microfluídica, las pruebas son muchísimo más seguras. Cualquier contratiempo, como el desprendimiento de un gas nocivo, se producirá a una escala fácilmente controlable por los investigadores. Además, en esos tamaños es mucho más sencillo manejar elementos como la mezcla de distintos fluidos.

¿Cómo es el interior de un chip de microfluídica?

A la hora de fabricar elementos tan pequeños como los chips de microfluídica, es necesario recurrir a tecnología especializada, diseñada específicamente para ello. La microfabricación requiere de mucho cuidado, pero sobre todo de un sistema de fabricación a gran escala que la haga rentable.

¿Y por qué a los chips de microfluídica se les llama también lab on a chip? Esto, en inglés, significa literalmente ‘el laboratorio en un chip’, pero… ¿de verdad cabe todo un laboratorio ahí dentro? A ver, obviamente no se llena el interior del chip de matraces, probetas, microscopios y centrifugadoras en tamaño mini. Se les llama así porque, sin necesidad de replicar un laboratorio completo a escala, sí que integran en su interior los elementos más básicos del proceso científico que se sigue en un laboratorio.

  • Inyección
  • Reacción
  • Separación
  • Detección

Y todo eso en un único dispositivo que cabe, de sobra, en la yema de uno de nuestros dedos. El futuro de la investigación científica ya está aquí y no es visible a nuestros ojos. Imaginaos todo lo que se puede conseguir gracias a la microfluídica. Todo lo que podemos avanzar en el mundo médico. Y ahora dejad de imaginar, porque seguramente ya se esté investigando.

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Juan González

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