Los científicos de la UCLA han ideado un método para producir micropartículas de hidrogel de forma intrincada a una velocidad de más de 40 millones por hora, al menos 10 veces más rápido que el enfoque estándar actual.

Las micropartículas de hidrogel son prometedoras para una variedad de usos en biomedicina, incluida la reparación de tejidos, actuando como versiones en miniatura de placas de Petri para el crecimiento de células y como vehículos para administrar medicamentos terapéuticos. Y cuando tienen forma de cuenco o caparazón hueco, estas partículas pueden ser particularmente útiles para capturar, dividir y analizar células individuales o colonias de células, como parte del proceso para crear medicamentos a base de proteínas o cultivar microalgas para biocombustibles sostenibles.

Los investigadores produjeron millones de gotas del tamaño de un nanolitro (un nanolitro es la milmillonésima parte de un litro), cada una de las cuales contenía bloques de construcción de hidrogel usando dispositivos de microfluidos que goteaban decenas de miles de gotas cada segundo en paralelo.

Normalmente, los dispositivos de microfluidos que se usan para producir partículas de hidrogel con forma solo pueden funcionar de uno en uno porque los ingredientes que se usan para hacer las partículas no se mezclan bien; como resultado, los ingredientes deben fluir juntos a velocidades precisas para incluirlos en las proporciones correctas en la gota formada. En el estudio, los científicos pudieron ejecutar cientos de dispositivos de microfluidos en paralelo porque idearon un método para combinar todos los ingredientes en las proporciones correctas en una sola solución mixta. Después de formar gotas de la solución, los investigadores las enfriaron, haciendo que los componentes se separaran dentro de las gotas y luego se ensamblaran en las formas deseadas. Luego, los científicos congelaron las formas en su lugar polimerizándolas con luz ultravioleta.

La capacidad de producir de manera eficiente millones de partículas de hidrogel huecas o en forma de cuenco podría ayudar a acelerar la investigación científica en una variedad de disciplinas, incluida la aceleración del desarrollo de nuevos medicamentos o diagnósticos, o la producción de nuevas cepas celulares para la producción de combustibles o nutrientes.

Sohyung Lee, estudiante de doctorado en ingeniería química de UCLA, es el primer autor del estudio. El autor correspondiente es Dino Di Carlo, profesor de bioingeniería y de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA, y miembro del Instituto de Nanosistemas de California en la UCLA. Otros autores son los estudiantes graduados de UCLA Joseph de Rutte, Robert Dimatteo y Doyeon Koo. + Explora más

Investigadores desarrollan nuevas partículas microscópicas de picocáscara