Investigadores de la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología (SMART), Empresa de investigación del MIT en Singapur, y la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han desarrollado un método único para generar y procesar gotas de fluidos en condiciones previamente inalcanzables. El descubrimiento puede ser transformador en una variedad de aplicaciones científicas, incluido el estudio de procesos biológicos y químicos, y puede allanar el camino para productos farmacéuticos y de consumo más exquisitos y específicos.

El nuevo proceso se explica en un documento titulado "Impresión de gotas incrustada en fluidos de límite elástico", publicado en la prestigiosa revista, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América ( PNAS ).

Dr. Arif Zainuddin Nelson, investigador del proyecto SMART e Intra-CREATE, Fabricación avanzada de productos farmacéuticos mediante procesos de microfluidos modulares, lideró el desarrollo del nuevo método, que es el primero de su tipo en aprovechar los fluidos de límite elástico para crear las condiciones ideales para la experimentación, procesamiento u observación de muestras. Utilizando el enfoque de impresión de gotas incrustado, el equipo de investigación pudo producir partículas cargadas de fármaco en suspensión y perfectamente esféricas. El nuevo enfoque evita las malformaciones que son comunes en los métodos convencionales, que producen partículas que tienen forma ovoide y dan como resultado una fluidez deficiente durante la fabricación de medicamentos.

"Hemos desarrollado un conjunto de herramientas que nos permite observar y procesar muchas aplicaciones diferentes bajo este método único, incluyendo reacciones químicas y biológicas, "dijo el profesor de NUS Saif Khan, quien también forma parte del equipo de investigación. "La industria farmacéutica es solo una de las áreas en las que esto podría producir resultados transformadores, que es donde se centra nuestro trabajo. Podríamos cambiar la forma en que se fabrican las drogas formularlos de una manera que mejore la calidad, revolucionar la forma en que los pacientes toman los medicamentos existentes, e imagina medicamentos completamente nuevos que no se pueden fabricar hoy ".

El método de impresión de gotas incrustado, que también se puede utilizar para alterar el tamaño y la dosis de los medicamentos existentes, sería particularmente útil para diseñar medicamentos de alta potencia que deben tomarse en dosis muy pequeñas, como los medicamentos que toman los pacientes con cáncer. También puede conducir a una medicina más personalizada, ya que el nuevo proceso facilitaría el desarrollo de pequeños lotes de medicamentos especializados para pacientes específicos.

"Con la excepción de ir al espacio para estar en gravedad cero, este método es la única forma de lograr un entorno en el que se puedan observar varios procesos en un estado tan aislado, "dijo el Dr. Nelson." Sin embargo, lograr un estado de gravedad cero es prohibitivamente caro, y hemos creado un proceso sustancialmente más fácil y económico para lograr un entorno único donde los procesos químicos y biológicos no son perturbados por fuerzas externas ".

Para productos farmacéuticos, El nuevo proceso de microfluidos de Intra-CREATE evitaría los costos de capital para la formación de medicamentos de alta calidad, conduciendo a medicamentos potencialmente más baratos, así como. El proceso de microfluidos también puede permitir una variedad de otras aplicaciones fuera de la fabricación de medicamentos, incluso:

• Prueba de antibióticos:se pueden cultivar colonias de bacterias dentro de cada gota individual. Los antibióticos y las dosis se pueden probar en cada gota para proporcionar rápidamente a los médicos e investigadores una visión de los posibles antibióticos y curas. El entorno único permite la manipulación de gotitas de una manera que podría simular infecciones.
• Cámaras de reacción química integradas:los sistemas de microfluidos pueden manejar un alto rendimiento de volúmenes pequeños y precisos de reactivos. El nuevo proceso permite un entorno mejorado para las reacciones químicas al eliminar los límites sólidos, y se puede utilizar para la producción de nanopartículas
  

Coautor del trabajo de investigación, Profesor del MIT Patrick Doyle, dijo, "El nuevo proceso de microfluidos puede cambiar las reglas del juego en una variedad de experimentación científica, y la generalidad y el amplio impacto de este método no se podrían haber logrado sin SMART y NUS trabajando juntos ".