“El laboratorio en un chip”: un estudio revoluciona la ciencia de los volúmenes pequeños que es clave para el desarrollo de fármacos

Una nueva técnica con luz permite controlar partículas a microescala de formas antes imposibles

La microfluídica es la ciencia que estudia cómo se comportan los fluidos en canales microscópicos. Permite controlar volúmenes diminutos de líquidos, algo clave en química, biología y desarrollo de fármacos. Ahora, un equipo de investigadores ha dado un paso más. Han desarrollado técnicas que utilizan la luz para manipular partículas a escala micro de manera precisa y flexible.

Gracias a láseres, es posible mover, clasificar y concentrar partículas dentro de un chip. Esto se logra sin las barreras físicas rígidas que antes limitaban la experimentación. Los gradientes de temperatura generados por la luz permiten guiar el flujo de partículas y ajustar su trayectoria en tiempo real. La tecnología reduce de forma notable la cantidad de muestra necesaria. Por ejemplo, lo que antes requería decenas de mililitros de sangre, ahora se puede hacer con solo una gota. Esto también disminuye los costos y facilita estudios de células, bacterias o micropartículas de manera individualizada.

Laboratorio en un chip totalmente reconfigurable

Los avances presentados en revistas como Nature Photonics y Lab on a Chip muestran un laboratorio completo dentro de un chip. Las superficies de los canales microfluídicos están recubiertas de nanopartículas de oro que, al ser excitadas con láser, generan calor y flujos de líquido. De esta manera, se crean barreras virtuales que pueden cambiarse al instante según las necesidades del experimento.

Además, se combina la pinza óptica, que captura partículas con luz, con trampas dielectroforéticas, basadas en campos eléctricos. Esta combinación permite manipular cada partícula de manera individual dentro de un grupo. Gracias a esto, se pueden estudiar interacciones complejas que antes eran imposibles.

El resultado es un laboratorio miniatura, completamente reconfigurable, que emula muchas de las funciones de un laboratorio tradicional. La tecnología permite realizar múltiples tareas al mismo tiempo y adaptarse a distintos tipos de partículas y analitos. Según los investigadores, esta precisión y reconfigurabilidad no tienen precedentes. Abren la puerta a la automatización de procesos biotecnológicos y al desarrollo más eficiente de fármacos y experimentos químicos.