Una cucharada de azúcar puede hacer que el medicamento baje, pero un nuevo estudio dirigido por Loughborough sugiere que una pizca de sal es clave para progresar en áreas médicas importantes como la administración de medicamentos y el análisis de muestras biológicas.

Singh naval, un doctorado estudiante de la Facultad de Aeronáutica de la Universidad, Automotor, Ingeniería Química y de Materiales (AACME), y el Dr. Guido Bolognesi, un experto en bioingeniería, Esperamos que el nuevo mecanismo de captura de partículas que han desarrollado "abra nuevas y emocionantes vías para el desarrollo de nuevas tecnologías de bajo costo, dispositivos portátiles y ultrasensibles para bioanálisis y diagnóstico ".

Su último estudio, publicado en la revista Cartas de revisión física , muestra cómo se puede usar la sal para acumular partículas submicrónicas en regiones sin salida conocidas como 'microcavidades' en cuestión de minutos y cómo se puede revertir el proceso.

Los fluidos biológicos están llenos de partículas y poder atraparlas y liberarlas es una capacidad fundamental para varias aplicaciones tecnológicas. incluido el análisis de fluidos corporales como sangre y saliva.

Los diagnósticos, como la detección de virus, pueden estar limitados por la cantidad de partículas biológicas interceptadas por el instrumento de diagnóstico, por lo que la capacidad de concentrar partículas en un área podría conducir a una detección más precisa y, como resultado, intervenciones médicas anteriores.

Existen métodos actuales para concentrar partículas, pero involucran tecnología de laboratorio, como centrifugadoras, y no pueden usarse para atrapar partículas dentro del cuerpo.

El equipo quería desarrollar un mecanismo que pudiera usarse para atrapar partículas tanto en sistemas biológicos vivos como artificiales.

Decidieron centrarse en acumular partículas en regiones sin salida, como caries y poros, ya que son omnipresentes en ambos sistemas.

Sin embargo, El transporte de partículas a estas regiones es un verdadero desafío de ingeniería, ya que algo necesita conducir las partículas hacia las estructuras similares a los pozos.

Dr. Bolognesi y Naval, en colaboración con expertos del Departamento de Ingeniería Química de Loughborough, Escuela Wolfson de Mecánica, Ingeniería eléctrica y de fabricación, y el Institut Lumière Matière de Francia, se exploró si la sal, que es conocida por ser capaz de transportar partículas, podría usarse para este propósito.

El equipo realizó una serie de pruebas utilizando un dispositivo de microcanal a medida, solo un par de veces más grueso que un cabello humano. El dispositivo contiene microcavidades y aberturas donde los investigadores pueden inyectar corrientes de agua salada que luego fluyen más allá de las regiones sin salida.

Para este estudio de prueba de concepto, los investigadores analizaron la posibilidad de atrapar nanopartículas de caucho disponibles comercialmente en las microcavidades.

La prueba reveló que una ligera diferencia en el nivel de salinidad [salinidad] de las corrientes de agua era suficiente para mantener las partículas estacionarias y la sal dentro de las microcavidades actuaba de manera similar a un imán. arrastrando las partículas hacia las regiones sin salida.

Además, encontraron que el proceso podría revertirse, lo que podría tener enormes implicaciones para las aplicaciones que requieren la captura y posterior liberación de partículas, por ejemplo, la entrega controlada en el tiempo de múltiples fármacos en regiones sin salida.

El Dr. Bolognesi dice que aunque el caucho fue el foco del estudio, la estrategia propuesta se puede aplicar a partículas biológicas, como virus y otras partículas extracelulares que normalmente se encuentran en la sangre, orina, y líquido cefalorraquídeo.

De la investigación, El Dr. Bolognesi dijo:"La belleza de esta investigación es de hecho que nuestra estrategia innovadora para el manejo de partículas en sistemas miniaturizados se basa en algo tan simple y generalizado como un poco de sal. Dado que la naturaleza es un ingeniero mucho mejor que cualquier humano, No me sorprendería si en un futuro cercano se descubriera que mecanismos similares impulsados ​​por la sal ocurren naturalmente dentro de los sistemas biológicos para facilitar el transporte de materiales biológicos dentro de los organismos vivos ".

Continuó:"Estamos construyendo sobre esta investigación y nuestro grupo ahora está trabajando en la creación de prototipos de al menos dos dispositivos de diagnóstico in vitro distintos basados ​​en este método de manipulación de partículas".

Naval, el autor principal del artículo, agregó:"Con nuestro trabajo publicado en Physical Review Letters, es una promesa de avance significativo dentro del campo de la investigación que desbloquea las implicaciones potenciales en la investigación de la materia blanda y los sistemas vivos, así como en el diseño de microdispositivos bioquímicos y analíticos. Se están invirtiendo millones de dólares en el desarrollo de dispositivos de diagnóstico en el punto de atención (PoC) y creo que esta investigación promoverá una nueva generación de dispositivos PoC rentables con aplicaciones de prueba para diagnósticos in vitro y otros diagnósticos clínicos a costos más bajos. y alta selectividad, sensibilidad, y especificidad ".