Investigadores del Real Instituto de Tecnología KTH de Suecia han desarrollado un nuevo polímero adecuado para la fotoestructuración, que abre nuevas posibilidades para el diagnóstico médico, biofotónica e impresión 3D.

El llamado polímero de tiol-enos fuera de estequiometría (OSTE) se desarrolló en KTH específicamente para satisfacer la necesidad de un material adecuado tanto para la creación de prototipos experimentales como para la fabricación a gran escala de laboratorios en un chip, o laboratorios bioanalíticos miniaturizados.

"Puede ser muy útil en una variedad de aplicaciones, como herramientas de diagnóstico cerca del paciente, "dice uno de los desarrolladores, Tommy Haraldsson, Docente en el departamento de Micro y Nanosistemas de KTH.

Una de las cualidades únicas del polímero OSTE es que su superficie es químicamente reactiva sin agregar nada ni preparar la superficie de una manera especial. Ahora, se ha revelado otro beneficio.

En la edición de febrero de la revista Nature Publishing Group Microsistemas y nanoingeniería , los autores informan del descubrimiento de que tras la exposición a la luz ultravioleta, las moléculas del polímero se organizan de una manera que mejora significativamente la fotoestructuración.

La fotoestructuración es una técnica mediante la cual se utiliza luz ultravioleta para solidificar formas 3D a microescala en un polímero líquido. "Estas microestructuras pueden guiar la luz, como con guías de ondas. O pueden usarse para controlar el flujo de fluido, como con los canales de microfluidos, "dice Gaspard Pardon, investigador postdoctoral en Micro y Nanosistemas en KTH.

Hasta ahora, la clase principal de polímeros a la que pertenece el material KTH, copolímeros de tiol-eno, se ha considerado inadecuado para la fotoestructuración.

"Con esta nueva comprensión de los mecanismos subyacentes y las propiedades de los materiales disponibles, también podemos anticipar futuras aplicaciones interesantes, "Perdón dice.

"La biofotónica es una de esas áreas, "Pardon dice. La biofotónica aprovecha la luz y otras formas de energía radiante para comprender el funcionamiento interno de las células y los tejidos. Este enfoque permite a los investigadores ver, la medida, analizar y manipular materiales biológicos de formas nunca antes posibles.

"También comenzamos a probar la impresión 3D de nuestro nuevo material. Al producir estructuras 3D que tienen las propiedades químicas especiales de la superficie del material, permitiría que el polímero se utilizara en una variedad de nuevas aplicaciones, " él dice.

El polímero OSTE se desarrolló durante los últimos cinco años para salvar la "brecha del laboratorio a la fábrica", y crear una alternativa a los materiales disponibles que no son óptimos y que ahora se utilizan para el desarrollo conceptual de dispositivos de laboratorio en un chip. Se sabe que los materiales predominantes que se utilizan hoy en día tienen malas propiedades mecánicas o químicas, tales como absorción de moléculas pequeñas y dificultades con la modificación permanente de la superficie.

Sin embargo, con el material KTH es posible agregar fácilmente diferentes capas de material o modificar las propiedades de la superficie para manejar flujos microscópicos de fluidos, sin usar pegamento ni tratar de otro modo la superficie del material. Otra posibilidad es que el material permita un cambio simple en la humectabilidad y la química de la superficie.

"También podemos integrar biomateriales y biorreactivos sensibles, y el costo de fabricación se reduce potencialmente porque el material es muy fácil de trabajar, "Perdón dice.