Lab on a chip: diagnóstico médico personalizado gracias a la nanotecnología

Escrito por , 23 de mayo de 2014 a las 08:30
Lab on a chip: diagnóstico médico personalizado gracias a la nanotecnología
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Lab on a chip: diagnóstico médico personalizado gracias a la nanotecnología

Escrito por , 23 de mayo de 2014 a las 08:30

La nanotecnología permitirá que en unos años cualquier persona tenga un diagnóstico médico asequible y eficiente. En países en vías de desarrollo podría suponer una revolución médica

En la actualidad, para diagnosticar algunos tipos de enfermedades o para realizar un análisis de sangre rutinario debemos acudir a nuestro médico de cabecera o a un laboratorio clínico. Dependiendo del tipo de análisis, los resultados se demoran más o menos. Este es el panorama en los países avanzados.

No obstante, en África y otras zonas en vías de desarrollo la perspectiva es desalentadora. La falta de medios y la muchas veces escasa ayuda internacional impiden un diagnóstico a tiempo para las enfermedades que asolan estos países.

Lab on a chip

Desde hace décadas los laboratorios están trabajando en el diseño y desarrollo de chips que permiten el análisis de la sangre de una forma más sencilla, rápida y barata. Estos pequeños «laboratorios de bolsillo» reciben el nombre de Lab on a Chip (LOC) y prometen revolucionar la salud al ofrecer diagnósticos inmediatos en todo el planeta.

Ua unidad de Lab on a Chip puede consistir en un dispositivo de sólo unos milímetros o de unos pocos centímetros cuadrados, y sería capaz de manipular los fluidos a nivel de picolitros (la millonésima parte de un microlitro) o incluso inferior, con lo que estaríamos entrando ya en el campo de los microfluidos.
Construidos principalmente en silicio usando un proceso fotolitográfico, los Lab on a chip se han diversificado en función de las nuevas necesidades y características demandadas, incluyendo materiales como vidrio y cerámicas.
Lab on a chip

Diseño asistido por ordenador para mejorar sus cualidades

Hasta ahora, los LOC diseñados manualmente sólo podían servir para realizar unos pocos análisis simultáneamente. Si se utilizara un programa de diseño asistido por ordenador (CAD) ganarían en eficiencia y podrían gestionar docenas de test con una simple gota de sangre.

Precisamente para diseñar estos chips mediante CAD, el profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática de la Univesidad Tecnológica de Michican, Shiyan Hu y el estudiante de doctorado Chen Liao, han desarrollado un software específico.

Como indican en el trabajo publicado en la revista IEEE Transactions on Nanobiosciences, sus chips tienen dos partes fundamentales, la localización y el enrutamiento. La localización, determina la posición física y el momento en que empieza cada operación, mientras que el enrutamiento es el transporte de la muestra o submuestra de sangre desde un origen a un punto de destino.

Cuando se diseña un LOC hay que tener en cuenta las fluctuaciones, la contaminación y cualquier eventual defecto en su fabricación. El equipo de investigadores propuso un sistema de enrutamiento que tenía en cuenta estaspectos y que se integra perfectamente con la parte de localización.

Esta nueva técnica mejora las soluciones existentes de localización y enrutamiento, demostrándose que no se producen chips con cuadrículas defectuosas o contaminadas, al contrario que con las otras técnicas que llegaban a tener una tasa de contaminación y defecto del 17% de media.

“Nos ha costado cuatro años desarrollar este software, pero la fabricación de LOCs no será cara. Los materiales son baratos y los resultados son más exactos que en los laboratorios tradicionales”, como comenta el Profesor Hu.

Gracias a los LOC en los países desarrollados se podrá tener diagnósticos eficaces en cuestión de minutos. Será posible diagnosticar a millones de personas con unos presupuestos mucho más ajustados que en la actualidad. Si los LOC demuestran mantener su fiabilidad durante varios meses bajo condiciones extremas de temperatura y humedad, manteniendo siempre un precio asequible, se podrían llegar a salvar millones de vidas gracias a diagnósticos más exactos y tempranos.

Imagen EMSL

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