Dispositivos de Microfluidic Usando Principios de la Integración Electrónica - Nueva Tecnología

Avance en el revelado de los dispositivos de la laboratorio-en-viruta, que encogen y potencialmente simplifican pruebas de laboratorio como análisis de la DNA, han sido templados en gran parte por la complejidad inherente de los sistemas que están intentando reemplazar. El análisis de la DNA requiere generalmente un laboratorio por completo de instrumentos y de varios días obtener resultados.

Pero ahora personas de investigadores en el parte de la Universidad de Estado de Arizona que han hecho varios avances en el área del diseño, de la fabricación microfluidic y de la integración componentes, trayendo la tecnología a la punta donde el análisis de la DNA podría ser hecho simple y en importante menos tiempo que requerido hoy. Los investigadores están pidiendo prestadas sus ideas de qué ha sentido bien al rey de la integración a escala reducida - circuitos integrados microelectrónicos (IC).

“Hemos tomado básicamente algunas de las ideas primarias de la integración electrónica y las hemos aplicado a los dispositivos microfluidic. Esta nueva plataforma se llama IC microfluidic,” dijo el Petirrojo Liu, gestor de proyecto en el Centro para la Nano-Ciencia biológica Aplicada (ANBC) en el Bio Instituto del Diseño de Arizona. “La novedad aquí está en vez de tener electrones fluye entre las virutas electrónicas, con microfluidics que tenemos cantidades muy minúsculas de mudanza flúida entre las virutas.”

Liu y sus colegas detallan sus conclusión de la investigación en un artículo, “Revelado del sistema microfluidic integrado para el análisis genético.” El artículo es la noticia de portada del Gorrón De octubre de 2003 SPIE de Microlithography, de Microfabrication y de Microsistemas.

Liu dijo que las ventajas de dispositivos microfluidic integrados incluyen poder construir los dispositivos sofisticados de piezas relativamente simples, la modularidad de componentes, la estandarización de virutas microfluidic y la capacidad de enchufar y de desenchufar partes específicas de un sistema total.

“Tradicionalmente, cada vez que usted cambia el procedimiento de la prueba biológica en un dispositivo microfluidic, usted tiene que reajustar una viruta entera,” él explicó. “Esto complica todo, porque entonces el proceso de la fabricación tiene que ser cambiado, la integración tiene que ser cambiada, el diseño tiene que ser cambiada, todo tiene que ser cambiada.

“Usando una aproximación del circuito integrado, podemos intercambiar uno de los componentes simple desenchufándolo y tapando en diverso para lograr diversas funciones del sistema total,” Liu dijo. “Es una plataforma muy flexible y cualquier momento usted necesita cambiar el análisis (una prueba específica) o usted necesita cambiar las reacciones, usted apenas desenchufa el módulo y tapa hacia adentro un diverso módulo.”

El artículo describe varias aproximaciones a la integración de funciones complejas en microfluidics. Incluyen el revelado de micromixers, de microvalves, de la captura de la célula, de los dispositivos micros de la reacción en cadena de polimerasa y de los nuevos métodos para hacer piezas complejas, minuciosas fuera de los plásticos.

Pero es la integración, la reunión de estas piezas dispares, trabajar en un guardapolvo, con todo el sistema operativo del minuto, que es el avance más importante, Liu dijo.

“De un punto de vista de las integraciones esto simplifica al ensamblaje,” él dijo. “En vez de poner cada componente sobre un único dispositivo, una viruta puede ser un microvalve, una viruta puede ser un micropump. Construimos real el sistema total ensamblando los pedazos.

“Esperanzadamente, éste será el procedimiento estándar para el microfluidics en el futuro,” él agregó. “Apenas como el circuito integrado es el patrón para la microelectrónica.”

El resultado final sería un dispositivo microfluidic que puede simplificar dramáticamente algunos procedimientos del análisis del laboratorio. Por ejemplo, un dispositivo tan microfluidic se podía utilizar para proporcionar al análisis directo de la muestra-a-respuesta de las muestras de la DNA. Es decir, un técnico de laboratorio pondría la sangre de un paciente en un extremo del dispositivo y proporcionaría a la demostración de los datos de la DNA (en horas o minutos en vez de días) si el paciente tiene una cierto enfermedad, cáncer o VIH.

Un dispositivo tan completo integrado no requeriría ningunas fuentes de la presión externa, almacenamiento flúido, bombas mecánicas, o válvula que es necesaria para la manipulación flúida, eliminando la contaminación posible de la muestra y simplificando la operación del dispositivo. Este dispositivo proporciona a una solución de poco costo al análisis genético de la muestra-a-respuesta directa, y tiene así impacto potencial en los campos de los diagnósticos rápidos de la enfermedad, de la prueba ambiental y de la detección de la guerra biológica.

ANBC, llevado por Federico Zenhausern, aplica avances en tecnología microfluidic para integrar todos los pasos de progresión necesarios del análisis del ácido nucléico para activar sistemas diagnósticos moleculares. Por ejemplo, ANBC partnering con la Clínica de Mayo, y las Ciencias de la Vida de IBM y el Instituto de Investigación De Translación de la Genómica, para desarrollar un dispositivo “nano-genomic” integrado para los estudios del melanoma.

31 de octubre de 2003 Asentadost

Date Added: Jan 16, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 10:36

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