Los sistemas de manejo de líquidos de última generación son generalmente sistemas accionados por bomba conectados con válvulas y tubos. Estos sistemas se ensamblan manualmente, son caros y poco confiables. Con el crecimiento de las industrias genómica y farmacéutica, el desarrollo se está moviendo hacia procesos biológicos cada vez más complejos que requieren una capacidad de manipulación de líquidos de volumen muy pequeño.

Los sistemas mecánicos ensamblados manualmente no se escalan para la manipulación paralela de grandes cantidades de líquidos de pequeño volumen. Sin embargo, la industria electrónica ha demostrado cómo construir sistemas integrados robustos para la manipulación de la información en soportes diminutos. Con este referente, un grupo de investigadores del MIT Media Lab, liderado por Udayan Umapathi, busca en la electrónica y los circuitos integrados para ofrecer miniaturización, complejidad e integración para dar paso a la próxima generación de la biología.

El proyecto programmable droplets o gotitas programables, es un laboratorio microfluídico en un chip basado en los principios de la electroobtención en dieléctrico o electrodos en dieléctrico (EWOD por las siglas en inglés). Este sistema permite el control preciso del movimiento, la fusión y la agitación de muestras biológicas mediante programación. El objetivo es desarrollar un chip microfluídico EWOD robusto capaz de manipular grandes cantidades de muestras, en paralelo y sin contaminación cruzada.

Con ese fin, el equipo del MIT ha creado un gran conjunto de cuadrículas 2D en placas de circuito impreso (PCB) de bajo costo con direccionabilidad directa en cada electrodo. La direccionabilidad directa a gran escala proporciona un método para que los usuarios personalicen el chip microfluídico, lo que permite que se ejecuten varios experimentos en paralelo. Ejecutar experimentos en paralelo permite obtener más resultados y variaciones de un experimento dado. Este trabajo también incluye el desarrollo de varios revestimientos superficiales para el chip microfluídico que evitan inherentemente que una gota deje un rastro, evitando así la contaminación cruzada.

”Nuestro objetivo final es escalar esta tecnología hacia la paralelización masiva de la manipulación de gotas programables. Esto permitirá un descubrimiento de fármacos más rápido y la detección de enfermedades.” aseguró Udayan Umapathi.

Udayan Umapathi