La ciencia se está haciendo más pequeña. Desde nuevos materiales bidimensionales hasta nano-robots, muchos de los últimos avances se están realizando a escalas imposibles de ver con el ojo humano.
La última técnica para sacudir las cosas a nivel micro es una forma de atrapar y estudiar células vivas individuales para tratar de comprender por qué funcionan mal cuando están enfermas. Hasta ahora, Los científicos han hecho esto con "microtraps" de electrodos y redes muy complejas de canales tallados en chips de plástico.
Pero ahora hay una manera de analizar hasta millones de células simultáneamente colocándolas dentro de pequeñas gotas de agua en aceite no mucho más grandes que las células mismas. Esto podría acelerar enormemente los esfuerzos para identificar células enfermas, encontrar nuevas moléculas de fármacos o nuevas formas de diagnosticar enfermedades.
Los días en que los científicos llevaban a cabo experimentos mezclando productos químicos en grandes frascos de vidrio han quedado atrás. Hoy en día, las pruebas se realizan en bandejas marcadas por una serie de orificios de "micropocillos", lo que significa que solo se necesitan unos pocos microlitros (millonésimas de litro) de cada muestra. La dificultad de ir mucho más pequeño es que es difícil mover el líquido a esta escala porque las gotas realmente pequeñas tienden a agruparse o evaporarse.
Aunque el potencial de encapsular células individuales se identificó ya en la década de 1950, el campo de las gotas realmente se ha acelerado con la aparición de tecnologías de fabricación tomadas de la industria de los semiconductores.
La solución de microgotas es para separar y proteger cada picolitro (una billonésima parte de un litro) gota de agua envolviéndola en aceite. Para hacer esto, usted alimenta el agua y el aceite a través de pequeños tubos en un dispositivo "microfluídico" y los obliga a encontrarse en una unión cruzada donde se combinan en microgotas individuales. Esto puede crear muchos miles de pequeños reactores químicos idénticos por segundo.
Cada gota representa un recipiente de reacción individual.
Se pueden usar otros dispositivos de microfluidos para combinar, dividir o clasificar las gotas, tal como lo haría un científico a mayor escala con una pipeta Los productos químicos especialmente formulados en la interfaz entre el agua y el aceite mantienen estables las gotas durante días seguidos.
Encontrar una aguja celular en un pajar
Las gotas son una propuesta atractiva para abordar los problemas de agujas en un pajar, como aislar células muy raras con una mutación única o una estructura molecular. Por ejemplo, Las células de un tumor a veces pueden desprenderse y circular por el torrente sanguíneo. potencialmente causando cáncer en otras partes del cuerpo (metástasis). Encontrar una manera de detectar estas células tumorales circulantes (CTC) proporcionaría esencialmente una actualización de análisis de sangre sobre el estado del cáncer de un paciente. Pero son muy difíciles de encontrar porque existen en concentraciones tan bajas como uno por cada 10 ml de sangre. El uso de una técnica de microgotas podría permitir a los médicos peinar rápidamente las células de la muestra de sangre de un paciente para encontrar una CTC.
Las técnicas de microgotas incluso pueden ayudar a confinar las moléculas de ADN junto con las proteínas producidas por genes específicos, como biocatalizadores o enzimas que ayudan a habilitar ciertas reacciones químicas en un organismo vivo. Esto significa que podemos encontrar mutaciones raras del ADN que dan como resultado biocatalizadores más eficientes, un proceso llamado evolución dirigida. Esto es útil porque muchos biocatalizadores son responsables de las reacciones necesarias para los procesos industriales, desde el lavado con detergentes en polvo hasta la elaboración de biocombustibles.
Hoy dia, el proceso de selección de bibliotecas de genes con millones de miembros codificados se está volviendo cada vez más rutinario. Otra aplicación prometedora es el uso de muestras ambientales en la búsqueda de moléculas que puedan usarse como antibióticos o agentes anticancerígenos. Igualmente, los investigadores pueden evaluar colecciones de anticuerpos con la esperanza de encontrar uno que pueda funcionar como fármaco.
Las técnicas de microgotas tienen sus límites. Por ejemplo, En ocasiones, las moléculas pequeñas pueden difundirse a través de la fase oleosa formando gotitas en los compartimentos con fugas. Sin embargo, todavía quedan muchos avances potenciales por hacer. Por ejemplo, uno puede imaginar una medicina verdaderamente personalizada en la que muchos medicamentos diferentes se prueban rápidamente contra muchas células de pacientes diferentes para encontrar cuál es el mejor para prescribir. Las microgotitas han tenido solo una década de uso. Piense en lo que podrían lograr en el futuro.
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original. 
