Avances hacia las inyecciones sin agujas
Cada día, se utilizan casi cuarenta y cuatro millones de agujas. Las agujas son esenciales para la vacunación, la toma de muestras de sangre y la administración de medicamentos. Y con ellas se han hecho millones de tatuajes. Sin embargo, deben usarse bien, infunden temor en muchas personas y generan muchos residuos. La capacidad de inyectar fluidos en tejidos blandos sin necesidad de emplear agujas podría tener repercusiones de gran calado, tanto en la atención sanitaria como en otros ámbitos. Un método prometedor consiste en utilizar chorros microfluídicos a alta presión para atravesar la superficie, un objetivo que puede parecer sencillo, pero que ha resultado extraordinariamente difícil de lograr. David Fernández Rivas(se abrirá en una nueva ventana), ingeniero nuclear y profesor titular en la Universidad de Twente, espera tener éxito en ello. «Al igual que las personas con tatuajes sufren estigmas, y los pacientes (por ejemplo, con diabetes) deben hacer frente a obstáculos y discriminaciones, analicé cómo se han usado otras tecnologías en el pasado para inyectar sin agujas», comenta Fernández Rivas. «La capacidad de trascender disciplinas y fronteras es lo que define mi trabajo de ingeniería». Fernández Rivas coordinó el proyecto BuBble Gun(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, donde lideró un equipo de investigadores que mejoró el control de los chorros microfluídicos. El equipo trabajó para lograr una penetración limpia, sin salpicaduras ni dispersión, ya que estos efectos pueden provocar contaminación o alterar la dosis.
Estudio de la balística de gotículas
El equipo efectuó sobre todo experimentos en el laboratorio, utilizando microfluídica y componentes ópticos para expulsar gotas de diferentes fluidos. «La balística de estas gotículas nos permitió estudiar fenómenos muy interesantes, incluido el impacto en sustitutos de la piel, como un primer paso hacia la inyección (en el futuro) sin agujas», agrega Fernández Rivas. La técnica(se abrirá en una nueva ventana) del equipo utiliza un láser para calentar un líquido en un canal pequeño. A medida que aumenta la temperatura, se forma una burbuja que crece rápidamente y genera chorros que se desplazan a gran velocidad y con un tamaño muy pequeño, comparable al de las células cutáneas. «Esto nos permite inyectar o impregnar la piel sin causar el daño que provocan las agujas», explica Fernández Rivas.
Diseño de prototipos láser
Uno de los principales resultados del proyecto fue el uso de diferentes láseres, combinados con diferentes diseños de canales microfluídicos. Esto ayudó al equipo a establecer un amplio rango de parámetros(se abrirá en una nueva ventana) para guiar el desarrollo futuro de microchorros para aplicaciones biomédicas y otras áreas. Los científicos ya han registrado varias patentes de su tecnología y han desarrollado tres proyectos de prueba de concepto. El trabajo ha ganado(se abrirá en una nueva ventana) varios(se abrirá en una nueva ventana) premios(se abrirá en una nueva ventana), que, según Fernández Rivas, ponen de manifiesto la importancia de su método.
Desde la impresión 3D hasta las inyecciones en plantas
El desarrollo satisfactorio de inyecciones sin agujas podría tener amplias repercusiones en ámbitos como la fabricación por adición, o impresión 3D. «Depositar pequeños volúmenes de diferentes materiales puede ofrecer un mayor control sobre las propiedades de nuevos materiales o mejorar las ya existentes», comenta Fernández Rivas, cuyo proyecto BuBble Gun fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana). En los últimos años, el equipo ha probado las inyecciones en plantas, piel «ex vivo» y diferentes líquidos de interés para procesos químicos. Gracias al éxito del proyecto, Fernández Rivas cofundó la empresa derivada FlowBeams(se abrirá en una nueva ventana), que tiene como objetivo comercializar en el futuro la tecnología de inyecciones sin agujas. «Hace poco también obtuvimos una subvención del programa Transición del Consejo Europeo de Innovación(se abrirá en una nueva ventana) para mejorar el nivel de preparación tecnológica del producto, y este año fuimos galardonados con otros premios, entre ellos el Premio a la Innovación CES(se abrirá en una nueva ventana) », concluye Fernández Rivas. «Nuestro objetivo último es desarrollar una plataforma tecnológica que permita soluciones sostenibles y respetuosas con el paciente: Future Under Our Skin(se abrirá en una nueva ventana) ».
