El dispositivo biocompatible contiene las características complejas de un laboratorio de patología, en miniatura. Crédito:Universidad RMIT
Un laboratorio diminuto del tamaño de una estampilla postal podría ser el próximo gran avance en la búsqueda de medicamentos anticoagulantes más seguros para prevenir ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.
La eficacia de la medicación anticoagulante actual puede verse limitada debido al riesgo de complicaciones, impulsando la necesidad de alternativas que puedan prevenir la formación de coágulos sanguíneos y reducir el riesgo de sangrado excesivo y potencialmente mortal.
El nuevo laboratorio en un chip biocompatible, detallado en un artículo publicado recientemente en la revista Química analítica , podría ayudar a acelerar el descubrimiento y desarrollo de nuevas terapias anticoagulantes.
La tecnología ha sido desarrollada por un equipo de bioquímicos e ingenieros liderados por la Universidad RMIT y el grupo de Microplataformas de Hematología en el Centro Australiano de Enfermedades de la Sangre (ACBD) en Melbourne. Australia.
Reduce efectivamente un laboratorio de patología médica en un pequeño chip, con procesos automatizados que pueden lograr en pocos minutos lo que podría llevar días en un laboratorio de tamaño completo.
El nuevo dispositivo está diseñado específicamente para trabajar con la compleja y sensible biología de la sangre, con un sistema único de microbombas y herramientas de análisis para probar el efecto de los compuestos químicos sobre cómo se coagula la sangre.
Investigador principal Dr. Warwick Nesbitt, RMIT y la Universidad de Monash, está trabajando con colaboradores de la ACBD para utilizar el dispositivo pionero para comprender mejor los mecanismos de coagulación y desarrollar nuevos fármacos anticoagulantes.
Nesbitt dijo que muy pocos microdispositivos desarrollados hasta la fecha eran adecuados para uso clínico o de investigación, porque no habían sido impulsados por la comprensión de cómo se comporta realmente la sangre.
De izquierda a derecha:los investigadores Dr. Crispin Szydzik y Dr. Warwick Nesbitt. Crédito:Universidad RMIT
"La sangre es extremadamente sensible a las superficies artificiales y se coagula muy fácilmente, por lo que las tecnologías de manipulación de sangre deben ser igualmente sensibles, "Nesbitt, becario de investigación senior del vicerrector en RMIT y líder de grupo en ACBD, dijo.
"Hemos combinado un profundo conocimiento de la biología de la sangre con ingeniería y diseño de microfabricación de precisión, para administrar un dispositivo que pueda funcionar con sangre total y producir resultados fiables.
"Esperamos que esta nueva y poderosa herramienta brinde a los investigadores una ventaja para brindar tratamientos anticoagulantes mejores y más seguros, para mejorar la salud y el bienestar de millones de personas en todo el mundo ".
El coautor principal, el Dr. Crispin Szydzik, dijo que el dispositivo podría imitar las condiciones dentro de los vasos sanguíneos.
"Es un paso clave hacia el desarrollo de microsistemas rápidos y eficientes para la detección y el diagnóstico de hematología clínica y preclínica".
Cariño, encogí el laboratorio:cómo funciona
El microlaboratorio puede analizar cientos de compuestos farmacológicos en solo unas pocas horas, revelando su efecto en la sangre e identificando rápidamente aquellos que tienen el mayor potencial de uso clínico.
El dispositivo se basa en la tecnología de chip de microfluidos desarrollada en el Micro Nano Research Facility (MNRF) de RMIT y dentro del Laboratorio de Biología Vascular (ACBD, Monash University).
El chip de microfluidos presenta un sistema único de pequeños canales y bombas para manipular fluidos rápidamente. Crédito:Universidad RMIT
Un chip de microfluidos contiene una serie de canales en miniatura, válvulas, procesadores y bombas que pueden manipular fluidos con precisión y flexibilidad.
Los chips combinan velocidad, portabilidad y capacidad, manipulando grandes cantidades de pequeños elementos de procesamiento. En tono rimbombante, también son escalables y baratos de producir.
La tecnología de microfluidos se combinó con un ensayo sensible para probar cómo las plaquetas, el componente de la sangre que forma coágulos, responden a diferentes combinaciones químicas.
En una aplicación de prueba de concepto, El microlaboratorio se utilizó para investigar cómo la dosificación de sangre con inhibidores de moléculas pequeñas seleccionadas afecta la dinámica del trombo plaquetario. es decir, cómo se agrupan las plaquetas.
Los prometedores resultados demostraron que el laboratorio en chip automatizado podía controlar con precisión el flujo sanguíneo, entregue y mezcle los compuestos farmacológicos con sangre en segundos y envíe la sangre dosificada a un sistema de análisis de trombos posterior.
Director del MNRF, Distinguido profesor Arnan Mitchell, dijo que las tecnologías existentes para analizar compuestos químicos en sangre son muy laboriosas y requieren mucho tiempo, limitando cuántos se pueden examinar en cualquier momento.
"Nuestro dispositivo permite a los investigadores enviar cientos de combinaciones potenciales a través del sistema, mezclándolos con sangre extremadamente rápido y entregando resultados en solo unos minutos, "Dijo Mitchell.
"Pequeña, dirigido, automatizado y preciso:es el futuro de la tecnología de desarrollo de fármacos ".
