Min\u00fasculas estructuras del tama\u00f1o de una caja de f\u00f3sforos, que funcionan como microlaboratorios de an\u00e1lisis qu\u00edmicos, son las firmes candidatas a reemplazar a los tradicionales instrumentos utilizados en la actualidad para hacer an\u00e1lisis de sangre. Con una sola gota, extra\u00edda del dedo de un paciente, un m\u00e9dico podr\u00e1 procesar el material en su propio consultorio, inmediatamente despu\u00e9s realizar el diagn\u00f3stico y, si fuera el caso, indicar el tratamiento apropiado. Pruebas llevadas a cabo en laboratorio por el grupo de investigaci\u00f3n coordinado por el profesor Claudimir Lucio do Lago, del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), han demostrado que es posible producir esas peque\u00f1as piezas en un corto lapso de tiempo y a bajo costo, al contrario de lo que sucede con otras t\u00e9cnicas utilizadas para la producci\u00f3n de estos microequipos.<\/p>\n
El reducido precio de cada dispositivo – que mide 2 por 3 cm\u00b2 – es de alrededor de 0,02 d\u00f3lar. “Una sola transparencia permite producir unos 50 dispositivos en cuesti\u00f3n de pocas horas”, dice Claudimir. “Mientras que los tradicionales, elaborados en vidrio o en cuarzo, cuestan entre decenas y centenas de d\u00f3lares por unidad, que son los precios que cobran las empresas que fabrican esas microestructuras en el exterior.”La nueva t\u00e9cnica ser\u00e1 \u00fatil para la producci\u00f3n de prototipos que sirven para analizar la composici\u00f3n del agua de lluvia, del alcohol combustible y de vinos, y tambi\u00e9n el tenor de az\u00facar de las bebidas, entre otras aplicaciones. Para tal fin, estos productos poseen microcanales por donde se procesan los fluidos analizados. La novedad del grupo de la USP est\u00e1 en la construcci\u00f3n de dichos microcanales, para lo cual utilizan \u00fanicamente materiales que pueden encontrarse en cualquier oficina: la computadora, transparencias y t\u00f3ner (el polvo negro utilizado en las m\u00e1quinas fotocopiadoras).<\/p>\n
Con esta t\u00e9cnica es posible en apenas una hora crear un prototipo y probarlo, mientras que con el m\u00e9todo utilizado tradicionalmente se requieren semanas, y hasta meses para evaluar si la microestructura planeada realmente funciona. Claudimir subraya que el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotr\u00f3n (LNLS) cuenta con recursos como para fabricar piezas m\u00e1s elaboradas, con canales m\u00e1s profundos, al igual que el Laboratorio de Sistemas Integrables (LSI) de la Escuela Polit\u00e9cnica de S\u00e3o Paulo de laUSP.<\/p>\n
Pero el proceso desarrollado por esos laboratorios se lleva a cabo en m\u00faltiples etapas, con secretos tecnol\u00f3gicos y con una limitaci\u00f3n: si tan solo una de las etapas falla, es necesario recomenzar todas las pruebas. “Es caro, pues exige una infraestructura efectivamente pesada; y lento, en raz\u00f3n de sus diversas etapas”, afirma el investigador. “Nuestra idea inicial de desarrollar un proceso que permitiera diluir costos de producci\u00f3n, con la generaci\u00f3n r\u00e1pida de un prototipo, fue concretada con el uso del t\u00f3ner”, celebra Claudimir, quien cont\u00f3 con la ayuda de tres alumnos de doctorado y uno de posdoctorado.<\/p>\n
Un producto descartable Pero, seg\u00fan el investigador, para producirlos a gran escala, algunos aspectos de la construcci\u00f3n de los equipos y del desarrollo de los materiales deben ser perfeccionados por la industria. “Estamos trabajando con los recursos existentes en el laboratorio, pero no podemos desarrollar una impresora de l\u00e1ser espec\u00edfica para fabricar los microdispositivos”, observa el investigador. “Eso sin contar que el tama\u00f1o de los granos del t\u00f3ner fue desarrollado para la impresi\u00f3n normal, y su composici\u00f3n qu\u00edmica se destina \u00fanicamente a papel y transparencias, y no a otros materiales m\u00e1s apropiados para an\u00e1lisis qu\u00edmicos.”<\/p>\n Seg\u00fan Claudimir, aunque el producto final sea construido mediante el uso de otra t\u00e9cnica, la elaboraci\u00f3n de un prototipo r\u00e1pido concebido en el Instituto de Qu\u00edmica suscitar\u00e1 inter\u00e9s, ya que el proceso no genera tantos desechos industriales como el m\u00e9todo convencional de microfabricaci\u00f3n utilizado por las empresas.<\/p>\n M\u00faltiples usos Estados Unidos, Alemania, Inglaterra, Francia y Jap\u00f3n son los principales mercados para los microlaboratorios. En Brasil, la demanda de estos productos es peque\u00f1a todav\u00eda, pero puede aumentar si los precios no se tornan prohibitivos. Los interesados son empresas del \u00e1rea de an\u00e1lisis cl\u00ednicos, y de los sectores farmac\u00e9utico y de control ambiental. Pero cabe acotar que las industrias de alimentos y bebidas tambi\u00e9n son candidatas a utilizar estos sistemas en miniatura de control de calidad.<\/p>\n EL PROYECTO<\/strong>
\n<\/strong>El nuevo proceso fue patentado con el apoyo del N\u00facleo de Patentes y Licencias de Tecnolog\u00eda (Nuplitec) de la FAPESP. La creaci\u00f3n de los microcanales se inicia en la computadora, con el trazado del trayecto, vali\u00e9ndose del auxilio del programa Corel Draw. La primera impresi\u00f3n, solo para corroborar si el dise\u00f1o es el correcto, se hace en papel com\u00fan, y la definitiva, en una hoja de pl\u00e1stico transparente. A esta hoja se la pega a otra en una laminadora (una m\u00e1quina de plastificar documentos), con lo que se forma una especie de s\u00e1ndwich de pol\u00edmero. El espesor de la capa de t\u00f3ner, de unos pocos micrones (mil\u00e9simas de mil\u00edmetros), determina la altura del canal, mientras que la resoluci\u00f3n del proceso de impresi\u00f3n y la granulometr\u00eda del t\u00f3ner responden por ancho. “Debido al bajo costo de la materia prima y de la fabricaci\u00f3n, estas estructuras pueden ser \u00fatiles para la confecci\u00f3n de dispositivos microfabricados descartables”, dice Claudimir.<\/p>\n
\n<\/strong>La idea de utilizar el proceso de impresi\u00f3n con l\u00e1ser para finalidades de microfabricaci\u00f3n surgi\u00f3 en 1999, cuando Claudimir estaba finalizando un proyecto sobre cristales piezoel\u00e9ctricos de cuarzo, para el an\u00e1lisis del boro y del germanio, publicado en\u00a0Analytical Chemistry<\/em>, la principal revista de qu\u00edmica anal\u00edtica del mundo. Una de las partes del proyecto versaba sobre la detecci\u00f3n en electroforesis capilar, una t\u00e9cnica anal\u00edtica que utiliza la alta tensi\u00f3n para separar, mediante un tubo de s\u00edlice parecido a un alambre de cobre, los compuestos qu\u00edmicos y despu\u00e9s cuantificarlos. “Este m\u00e9todo fue el art\u00edfice del gran impulso dado a los proyectos genomas, y est\u00e1 \u00edntimamente ligado al desarrollo de t\u00e9cnicas de an\u00e1lisis que utilizan dispositivos microfabricados”, informa.<\/p>\n
\nProceso de Microfabricaci\u00f3n Utilizando T\u00f3ner como Material Estructural
\n<\/em>
\nMODALIDAD<\/strong>
\nPrograma de Apoyo a la Propiedad Intelectual (PAPI)
\nCOORDINADOR<\/strong>
\nClaudimir Lucio do Lago – IQ\/ USP
\nINVERSI\u00d3N<\/strong>
\nR$ 5.000,00<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Microlaboratorios descartables analizan sangre, vino, alcohol combustible y el tenor de az\u00facar en las bebidas\r\n","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[115],"class_list":["post-76567","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76567","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76567"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76567\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76567"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76567"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76567"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76567"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}