Con el simple agregado de cinta adhesiva, Whitesides y su grupo pudieron transformar sus pruebas de papel en dispositivos tridimensionales que dan lugar a análisis más complicados. Las pruebas de ese papel, “laboratorio en un chip” pueden conducir a un método preciso, portátil y a precio efectivo para diagnosticar enfermedades en países que carecen de un sistema sanitario de confianza.
Sobre el escritorio de George Whitesides, profesor de la Universidad de Harvard, hay páginas en blanco del tamaño de estampillas. Cada una tiene incrustado un diseño diferente: un trébol de cuatro hojas, círculos concéntricos alrededor de cuatro puntos, una estrella de seis puntas. Estos prototipos son pruebas diagnosticadas hechas de un material barato y universalmente disponible: el papel. Con el simple agregado de cinta adhesiva, Whitesides y su grupo pudieron transformar sus pruebas de papel en dispositivos tridimensionales que dan lugar a análisis más complicados. Las pruebas de ese papel, “laboratorio en un chip” pueden conducir a un método preciso, portátil y a precio efectivo para diagnosticar enfermedades en países que carecen de obras sociales de confianza.
Whitesides muestra la última creación de su equipo: un cuadrado un poco más grueso que las otras muestras, cubierto por una red de puntos amarillos, rojos, verdes y azules. Este prototipo está compuesto por capas de papel con diseños, entre los cuales hay cinta adhesiva e impermeable doble cara. Al alte ar los cuadrados y la cinta adhesiva, el grupo puede canalizar líquidos de modo horizontal y vertical en un área muy pequeña, tal como lo detallan en el Proceedings of the National Academy of Sciences de esta semana.
Cada cuadrado de papel (cuyas fibras absorben naturalmente líquidos) fue tratado con material fotoresistente, para crear vías que canalizen los líquidos hacia huecos pequeños recubiertos con proteínas o anticuerpos. El fluido interactúa con ese área del papel y el hueco toma determinado color, variando tonos, por ejemplo, con la variación de concentraciones de glucosa.
Dice Whitesides: “Efectivamente, puedes crear sistemas tridimensionales. Puedes distribuir un fluido desde un punto de origen único y llevarlo a diferentes puntos”. Whitesides añade que la mayoría de los sistemas microfluídicos, requieren un sistema de cañerías sofisticado para canalizar el fluido, pero sólo al trazar canales a prueba de agua y utilizar cinta impermeable, los investigadores pudieron controlar el movimiento del líquido.
Una muestra de fluido biológico se presiona hacia un lado del chip de papel. Los canales fotoresistentes guían al fluido a determinados huecos y por último a través de perforaciones pequeñas en la cinta impermeable, pasa el líquido al trozo de papel siguiente. El proceso continua en cada capa del chip, y los resultados aparecen en la rejilla de puntos del último papel.
nSegún Whitesides, “Cada punto sería una prueba diferente” que podría realizarse utilizando sólo una gota de suero sanguíneo. Actualmente, los investigadores construyen las capas de papel y cinta a mano. Whitesides dice que es relativamente fácil de hacer, pero esperan que eventualmente se pueda crear un aparato que realice las impresiones del papel y de la cinta.
El grupo se ha concentrado en materiales de fácil acceso para que el dispositivo sea robusto y pueda utilizarse en ento os variados, como en los países en vías de desarrollo. Eligieron el papel debido a que su acción capilar natural evita la necesidad de costosas o voluminosas bombas y de fuentes de energía para mover el líquido (como sería el caso de dispositivos microfluídicos de vidrio o polímeros). De esta manera este dispositivo es similar al funcionamiento del papel detector de pH o las pruebas de embarazo. Pero Whitesides apunta a que sus pruebas diagnostiquen mucho más, que sean portátiles, de fabricación barata y de uso y adaptación fáciles para los que estén en países en vías de desarrollo, o en equipos militares o de rescate en emergencias.
“Estos dispositivos a base de papel pueden dar lugar a dispositivos de análisis más baratos y portátiles para realizar diagnósticos en países en vías de desarrollo”, dice Mehmet Fatih Yanik, un profesor adscrito de ingeniería eléctrica en MIT, que trabajó sobre las imágenes del laboratorio sobre un chip. Añade que: “se daría la posibilidad a que se realizaran cientos de pruebas de rutina de un modo más barato, lo que llevaría a un diagnóstico temprano y preciso de enfermedades severas, reduciendo, en gran medida, la carga del sistema sanitario."
Aunque las pruebas todavía están en fase de investigación y desarrollo, Whitesides dice que, hasta ahora, parecen ser muy precisas. Whitesides ya cofundó Diagnostics for All, sin fines de lucro, para seguir desarrollando y distribuyendo las pruebas en un país en vías de desarrollo. (Diagnostics for All ganó la Competición de Entrepreneurship $100K del MIT previamente este año).
Los investigadores también han comenzado a combinar las pruebas en papel con teléfonos celulares para que los resultados puedan fotografiarse, se envíen a un centro donde las analice un técnico y envíe las recomendaciones por vía telefónica.