Un grupo de investigadores mexicanos crea microlaboratorios de atrapamiento de partículas
ITM/DICYT Lab on a Chip, una de las revistas más importantes en nanociencia y nanotecnología reconoció el trabajo planteado para diseñar sistemas para la separación y análisis de biopartículas, realizado por un grupo multidisciplinario de investigadores del Tecnológico de Monterrey (ITM) y del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, liderado por los doctores Blanca Lapizco Encinas y Sergio Omar Martínez Chapa. En su edición de octubre, el journal publicó el artículo Prediction of Trapping Zones in an Insulator-Based Dielectrophoretic Device, en la contraportada de la revista, lo que sucede con menos del 10 por ciento de los autores, ya que esta parte de la revista ofrece la oportunidad de dar mayor visibilidad a su trabajo.
Para la doctora Blanca Lapizco, investigadora adscrita a la Cátedra de Investigación Sistemas Biointeractivos y BioMEMS, esta distinción representa un importante logro, “tomando en cuenta que la revista rechaza el 70 por ciento de los artículos que recibe a nivel mundial y solo el tres por ciento de ellos son invitados a estar en las portadas”, comentó.
Por su parte el doctor Sergio Omar Martínez Chapa, profesor titular de la Cátedra de Investigación en BioMEMS (Microsistemas Electrónicos y Electromecánicos con Aplicación en Medios o Sistemas Biológicos) y Director del Departamento de Ingeniería Eléctrica en el Campus Monterrey, señaló que la difusión del artículo se debió también a la exitosa colaboración con el Centro de Biotecnología FEMSA y al trabajo multidisciplinario en el que además participan estudiantes de maestría y licenciatura.
Atrapamiento de partículas
La fotografía que se exhibe en la contraportada de Lab on a chip, tomada con un microscopio del Centro, muestra la parte interna de un canal de forma rectangular donde circula un fluido a través de obstáculos o postes, las partículas contenidas en él son atrapadas en ciertas regiones que gracias a las señales eléctricas estimulan el canal.
“En la actualidad los equipos para procesar fluidos son grandes y voluminosos por lo que estamos evolucionando hacia laboratorios más pequeños. Físicamente algunos tienen dimensiones de centímetros o milímetros y en su interior poseen canales y estructuras micrométricas”, explicó el investigador.
Este procedimiento, muestra por un lado el trabajo de modelación y simulación realizado en el Laboratorio MEMS del Departamento, donde capturamos un microcanal y construimos un modelo que predice la zona de ‘atrapamiento’ de las partículas; por otro lado, en el recuadro se ve el trabajo efectuado en el Centro, donde de manera experimental encontramos que el ‘atrapamiento’ ocurre en determinadas regiones cuya forma y localización fue predicha en el modelo matemático.
Dielectroforesis, la técnica
La mecánica desarrollada en microlaboratorios es diferente a la que sigue un laboratorio común, “aquí usamos una técnica no invasiva denominada dielectroforesis, la cual permite concentrar y separar las partículas de forma más efectiva sin tocarlas, por lo que la muestra puede reutilizarse en otro experimento y determinar la presencia de otra molécula” explica.
Si bien existen otras instituciones que trabajan con microsistemas, en México el grupo que conforma la Cátedra es el primero desarrollando microlabotorios. Estas investigaciones están en una fase inicial a nivel mundial y todavía no hay muchos productos comerciales que utilicen canales microfluídicos.
“Aun tenemos años de trabajo por delante para transformar estas ideas de investigación en productos comerciales que representen un impacto en el sector salud, la industria de alimentos o las instituciones que se encargan, por ejemplo, de medir la pureza del agua”, concluyó.