El problema era que el equipo especializado que había estado utilizando anteriormente para fabricar los chips de microfluidos costaba más de 100.000 dólares—una cantidad que no estaba disponible de forma inmediata. “Soy una persona muy impaciente,” afirma Khine, que hoy día trabaja como profesora asistente en la Universidad de Califo ia, en Irvine. “Quería dar con el modo de poner todo en marcha de forma realmente rápida.”
Cuando se puso a pensar en cómo podía fabricar dispositivos de microfluidos de forma rápida e informal, Khine se acordó de uno de sus juguetes favoritos cuando era niña: los Shrinky Dinks, unas grandes y delgadas láminas de plástico que se pueden colorear con pintura o tinta y después de encojen al meterlas en el ho o. “Pensé que si podía imprimir los diseños a una cierta resolución y después hacer que encogiesen, podría fabricar canales que fueran del tamaño correcto para los microfluidos,” afirma.
Para poner a prueba su idea, diseño unos canales con AutoCAD, los imprimió en una lámina de Shrinky Dink utilizando una impresora láser, y después puso el resultado en el ho o. A medida que el plástico se encogía, las partículas de tinta de la superficie de agruparon, formando pequeñas crestas. Ese era precisamente el efecto que Khine estaba buscando. Al verter un polímero flexible conocido como PDMS sobre la superficie de la lámina de Shrinky Dink ya enfriada, las crestas de tinta crearon pequeños canales en la superficie del polímero a medida que se endurecía. Separó el PDMS del molde de Shrinky Dink y... voilá: consiguió un dispositivo de microfluidos con un coste inferior al de un menú en un restaurante de comida rápida.
Khine empezó a utilizar los chips en sus experimentos, aunque en un principio no consideró que su descubrimiento fuera tan importante. “Creí que era algo que podría utilizar hasta que llegase el equipamiento apropiado,” afirma. Sin embargo, cuando publicó un estudio acerca de la técnica, se vio sobrepasada por la respuesta que obtuvo de científicos de todo el mundo. “No tenía ni idea de que a la gente le fuera a resultar tan interesante,” señala Khine.
Al mismo tiempo, tuvo que enfrentarse a una considerable cantidad de miradas escépticas. Los críticos se preguntaban cómo era remotamente posible que se pudiera utilizar un juguete para fabricar un sofisticado dispositivo que normalmente hay que forjar a partir de silicio de alto grado. “A la gente o le encanta o se ríen de mi,” afirma Khine. Se apresura a señalar que los microfluidos de Shrinky Dink no son perfectos—los pequeños salpicones de tinta de la impresora, por ejemplo, pueden causar irregularidades que los canales una vez terminados.
Aún así, problemas como este no suelen ser un inconveniente para la mayoría de las aplicaciones. Además, Khine ya ha encontrado un modo de solventar una dificultad más seria: el PDMS es capaz de absorber proteínas, echando por tierra los resultados de los tests más sensibles. Ha comenzado a fabricar chips directamente con los Shrinky Dinks, grabando los diseños en el plástico mediante el uso de la punta de una jeringuilla. A medida que el plástico se encoge, los canales se vuelven más estrechos y profundos—lo que resulta perfecto para los microfluidos. Incluso puede fabricar chips tridimensionales mediante la fundición de varias láminas grabadas de Shrinky Dinks. Todo el proceso, desde el diseño hasta el chip terminado, sólo conlleva unos cuantos minutos.
Khine tiene planes para utilizar los chips en la detección de varias enfermedades, y espera que estos dispositivos, portátiles y de bajo coste, se utilicen algún día para diagnosticar el VIH y otras infecciones en la misma cama del paciente. También ha descubierto que si cultiva células madre en un dispositivo de Shrinky Dinks que contenga pozos en vez de canales, puede hacer que las células se conviertan en células de músculo cardiaco. Una herramienta como esta podría permitir a los investigadores cultivar este tipo de células para su uso en los tejidos transplantados y para un mejor control de todo el proceso.
Douglas Crawford, director ejecutivo asociado del Instituto de Biociencias Cuantitativas de Califo ia, ve una serie de ventajas en el método de Khine. “La técnica de Michelle es mejor, más rápida y más barata—puede hacer que todos los laboratorios tengan acceso a la creación de prototipos de microfluidos,” afirma.
Recientemente, Khine ha logrado imprimir patrones metálicos sobre láminas de Shrinky Dinks. Una vez que el plástico se encoge, el metal se dobla y forma pozos de poca profundidad, algo que Khine cree que podría usarse para concentrar la luz solar; el descubrimiento podría ayudar a fabricar células solares más eficientes. “Aún estamos lejos de alcanzar los límites que esta tecnología nos ofrece,” afirma. –Elizabeth Svoboda