Andina

Investigadoras desarrollan tecnología para hacer pruebas de laboratorio desde un chip

Proyecto a cargo de la UNI permitirá realizar análisis de muestras o, incluso, detectar diversas enfermedades

Foto: Cortesía

07:00 | Lima, jul. 6.

Por: Ítalo Vergara

Un grupo de investigadores del Instituto Nacional de Investigación y Capacitación de Telecomunicaciones de la Universidad Nacional de Ingeniería (INICTEL-UNI) trabaja en el desarrollo de un dispositivo capaz de realizar todas las funciones de un laboratorio en un chip ('lab on a chip').

Como explica la Dra. María Armas a la Agencia Andina, cuando una persona acude a un centro de salud para someterse a un tipo de análisis, la muestra de sangre u orina que le tomen irá a un laboratorio, lugar en donde el líquido será analizado por diferentes equipos médicos. Los resultados, en estos casos, están disponibles por lo menos a partir del día siguiente.

Sin embargo, con este chip se podrán prescindir de todos aquellos equipos presentes en un laboratorio, pues el pequeño dispositivo será capaz de realizar el análisis de la muestra en los módulos que dentro de él sean configurados, de manera instantánea y, al ser portátil, “en el punto de atención”.

Esta tecnología ya es usada en diversos países del mundo, siendo Brasil el país pionero de Sudamérica en fabricarlos. Sin embargo, su desarrollo puede llegar a ser excesivamente costoso.

“El objetivo de este chip es manipular cualquier tipo de muestra líquida, desde los contaminantes de la muestra de agua de un río —como los de la sierra, en donde hay contaminantes biológicos o químicos en sus aguas por relaves—, hasta muestras de sangre, orina o líquidos corporales, tanto de personas como de animales, para hacer apoyo al diagnóstico. Es como un sensor de muy alta precisión especializado en el análisis de muestras en muy bajas cantidades”, explica la Dra. Ruth Rubio, responsable técnica del proyecto.

Fabricar este tipo de tecnologías no es fácil: primero se deberá realizar un estudio previo de los materiales a usar y trabajar en ellos con una técnica especial. También se deberá hacer un diseño computacional del chip y luego la fabricación de los módulos que los componen.

Los chips serán hechos con tecnologías alternativas, más baratas que las que usan actualmente países del primer mundo (tecnología planar)  y que usan materiales como el silicio. En contraste, su producción se hará a partir del uso de sustratos de papel y polímeros, y se utilizarán técnicas de impresión especial en 3D. Las investigadoras estiman que para noviembre habrá algún prototipo.

“Lo bueno del 'lab on a chip' es que vamos a conseguir todas las ventajas que se obtienen de un chip microfluídico: es de bajo costo, portátil y hecho a base de polímeros o, incluso, papel, usando las técnicas de desarrollo adecuadas”, indica la Dra. Armas.


Microfluídica: ciencia fundamental para el desarrollo de los 'lab on a chip'

Según comenta la Dra. María Armas, el INICTEL-UNI trabaja con diferentes líneas de investigación. Una de ellas es la microfluídica, ciencia que estudia y controla fluidos a muy baja escala. Los sistemas desarrollados a partir de esta ciencia son empleados para diversos fines en los campos de la biotecnología y la medicina, siendo los 'lab on a chip'  (laboratorio en un chip) uno de ellos.

“La idea del 'lab on a chip' es que este sistema haga todas esas funciones que normalmente la harían los equipos de los laboratorios. Para eso, se usarán módulos microfluídicos con diferentes funciones, como las de un laboratorio”, añade la Dra. Armas. En este caso, los materiales con que se desarrollan los chips deben ser estudiados para saber si sus características son las adecuadas.

“Queremos dotar al Perú, a los investigadores de medicina, biología y química, de estas plataformas microscópicas o milimétricas para que ellos puedan hacer sus análisis, sin la necesidad de depender de otros países", señala la Dra. Armas.

Cabe resaltar que estos chips usan pequeñas cantidades de fluidos que actúan como sensores, permitiendo el análisis de muestras reducidas y con el uso de una menor cantidad de reactivos. “Como es un circuito muy pequeño, el diagnóstico es mucho más rápido”, comenta. 

Incluso, gracias a la microfluídica se pueden desarrollar órganos humanos a pequeña escala; es decir, podemos hacer un pequeño órgano en un chip ('organ on a chip'). Actualmente, con esta tecnología se fabrican diminutos pulmones. La técnica consiste en colocar una mínima parte de tejido de este órgano en un dispositivo fabricado con polímeros, explica. Generalmente, se emplea en el área farmacéutica para saber cuáles serán los efectos colaterales que podrían causar diversos fármacos.

“Por ejemplo, si una persona toma pastillas para una enfermedad cardíaca y no sabe cómo afectará al pulmón, el órgano en un chip hará las veces de este órgano y se podrá saber cuál es su reacción cuando es expuesto a determinado fármaco, virus o bacteria. Antes no se podía hacer esto, ahora sí”, precisa la Dra. Armas.

La Dra. María Armas lidera el estudio de la microfluídica en INICTEL-UNI, siendo actualmente entidad asociada a la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza, las cuales trabajan en el desarrollo de dispositivos de microfluídica para diagnostico en el punto de atención (POC).

Para el caso de los 'lab on a chip', el proyecto es liderado por la responsable técnica, la Dra. Ruth Rubio, y ha sido financiado por el Fondecyt, brazo ejecutor del Concytec, con una suma de S/ 497,550. Asimismo, se cuenta con el apoyo de la Universidad de Sao Paulo, en Brasil (a donde irán las investigadoras para fabricar algunos módulos) y de la Universidad Nacional de Trujillo.

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Publicado: 6/7/2021
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