Sistemas microfluídicos

Otra de las líneas de investigación del grupo consiste en el desarrollo y aplicación analítica de sistemas microfluídicos. Uno de los objetivos de los sistemas analíticos miniaturizados es la posibilidad de integrar los diferentes pasos del proceso analítico como el tratamiento de la muestra, separacion y detección de los analitos de interés en el mismo dispositivo. Este tipo de herramientas reciben el nombre de “lab-on-a-chip”, siendo uno de los ejemplos más característicos los microchips de electroforesis con detección electroquímica, en los que nuestro grupo de investigación tiene una elevada experiencia. Las ventajas de estos dispositivos, además de poder realizar diferentes etapas analíticas en ellos, son su pequeño tamaño que permiten su portabilidad, una alta velocidad de análisis, y la necesidad de bajos volúmenes de muestra.

                             microchip de electroforesis               Sistema portátil de microchips de electroforesis

En los últimos años el grupo ha desarrollado diferentes metodologías analíticas empleando chips microfluídicos de distintos materiales con sistemas de detección electroquímica, amperométrica o conductimétrica. Se han utiizado materiales de diversos tipos para la fabricación de los chips microfluídicos como son poli(metilmetacrilato) (PMMA), Topas, vidrio, resina SU-8 o poli(dimetilsiloxano) (PDMS). También se han desarrollado diferentes diseños para la detección electroquímica como detectores “in-channel” o “end-channel”, hasta conseguir la fabricación de chips con los detectores miniaturzados totalmente integrados. Por otro lado, aunque lo más frecuente es la utilización de un canal de separación, el grupo desarrolló un diseño con dos canales de separación paralelos con el objetivo de realizar determinaciones simultáneas. En los últimos años, el desarrollo se ha basado en la utilización de diferentes compuestos para mejorar la separación mediante la modificación (estática o dinámica) de los microcanales, o la mejora de la detección empleando nanomateriales en el sistema de detección electroquímico.

La aplicación de los chips de microfluídica se ha llevado a cabo en diferentes ámbitos como en la separación y detección de neurotransmisores, detección de anticuerpos como la inmunoglobulina humana, detección de ADN del virus del SARS, o la separación y determinación de compuestos fenólicos en aceite de oliva.

Además del desarrollo de metodologías basadas en microchips de electroforesis, se está estudiando la integración de sistemas de detección electroquímica en dispositivos microfluídicos de papel. El empleo de un material flexible, de bajo coste, fácil almacenamiento, transporte y desechabilidad resulta muy adecuado para el diagnóstico barato y rápido de enfermedades en zonas de recursos limitados o países en desarrollo. La integración de una detección electroquímica sensible es un reto en el que nuestro grupo de investigación está trabajando actualmente.