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FP6

ARTIC — Resultado resumido

Project ID: 33274
Financiado con arreglo a: FP6-NMP
País: Países Bajos

Tecnología inspirada en la naturaleza

Un equipo de investigadores financiado por la Unión Europea ha diseñado un método innovador de manipulación de fluidos en sistemas microfluídicos capaz de imitar la función de impulsión de los orgánulos celulares llamados cilios. Su compatibilidad con los biofluidos la convierte en una tecnología ideal para aplicaciones biomédicas.
Tecnología inspirada en la naturaleza
Las células eucariotas poseen a menudo cilios —unas pequeñas estructuras similares a pelos que se localizan en su superficie externa— que utilizan como órganos sensoriales, para propulsarse en un líquido o para propagar líquidos o elementos que se encuentren en su interior. En los pulmones, por ejemplo, los cilios de las vías respiratorias facilitan la expulsión de mucosidad.

Su movimiento característico hacia atrás y hacia delante sirvió de inspiración a los socios del proyecto multidisciplinario ARTIC («Manipulación microfluídica inspirada en la naturaleza utilizando cilios artificiales»), que se propusieron aplicarlo en el campo de la microfluídica. Más específicamente, los socios desarrollaron cilios artificiales, unos microactuadores hechos de materiales compuestos de polímeros que responden cuando se les aplica un campo magnético.

Los cilios ARTIC se construyeron a partir de caucho delgado que contiene nanopartículas superparamagnéticas dispersadas. Su tamaño habitual era de unos pocos micrómetros de longitud y anchura. Utilizando protocolos de accionamiento magnético especiales, los investigadores pudieron optimizar los cilios para que se pudieran mover asimétricamente, como en la naturaleza, generando un flujo neto.

Para probar la eficacia de bombeo de los cilios, los socios de ARTIC desarrollaron un cartucho microfluídico en el que estos van integrados en el suelo de un microcanal, situado en el centro de un sistema de accionamiento magnético que hace que se activen al variar en el tiempo el campo magnético. Utilizando modelos específicos, los científicos fueron capaces de estimar con precisión la interacción de estos cilios artificiales con fluidos complejos. La incorporación al líquido de diminutas perlas fluorescentes y el posterior análisis de imágenes tomadas en función del tiempo, les permitió demostrar que los cilios artificiales eran capaces de propulsar partículas.

La tecnología ARTIC generada tiene muchas aplicaciones posibles que abarcan desde dispositivos biosensores hasta la refrigeración de microcanales en dispositivos electrónicos, ensayos de alto rendimiento farmacéuticos o químicos o sistemas de administración controlada de fármacos. La aplicación de esta innovación a la realización rápida y eficiente de análisis complejos tales como pruebas de ADN o tests de identificación de agentes patógenos constituirá un gran avance en el campo del diagnóstico.

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