Microfluidos

La microfluídica se refiere al comportamiento, control preciso y manipulación de fluidos que están restringidos geométricamente a una escala pequeña (típicamente submilimétrica) en la que las fuerzas superficiales dominan las fuerzas volumétricas. Es un campo multidisciplinario que involucra ingeniería , física , química , bioquímica , nanotecnología y biotecnología . Tiene aplicaciones prácticas en el diseño de sistemas que procesan bajos volúmenes de fluidos para lograr multiplexación , automatización y cribado de alto rendimiento . La microfluídica surgió a principios de la década de 1980 y se utiliza en el desarrollo decabezales de impresión de inyección de tinta , chips de ADN , tecnología lab-on-a-chip , micropropulsión y tecnologías microtérmicas.

Normalmente, micro significa una de las siguientes características:

  • Pequeños volúmenes (μL, nL, pL, fL)
  • Talla pequeña
  • Bajo consumo de energía
  • Efectos de microdominio

Normalmente, los sistemas de microfluidos transportan, mezclan, separan o procesan fluidos de otro modo. Varias aplicaciones se basan en el control pasivo de fluidos utilizando fuerzas capilares , en forma de elementos modificadores de flujo capilar, similares a resistencias de flujo y aceleradores de flujo. En algunas aplicaciones, los medios de actuación externos se utilizan adicionalmente para un transporte dirigido de los medios. Algunos ejemplos son los accionamientos giratorios que aplican fuerzas centrífugas para el transporte de fluido sobre las virutas pasivas. La microfluídica activa se refiere a la manipulación definida del fluido de trabajo por (micro) componentes activos como microbombas o microválvulas . Las microbombas suministran fluidos de forma continua o se utilizan para la dosificación. Las microválvulas determinan la dirección del flujo o el modo de movimiento de los líquidos bombeados. A menudo, los procesos que se llevan a cabo normalmente en un laboratorio se miniaturizan en un solo chip, lo que mejora la eficiencia y la movilidad y reduce los volúmenes de muestra y reactivo.

Dispositivos de microfluidos de caucho y vidrio de silicona. Arriba: una fotografía de los dispositivos. Abajo: Micrografías de contraste de fase de un canal serpentino de ~ 15 μm de ancho.

El comportamiento de los fluidos a microescala puede diferir del comportamiento "macrofluídico" en que factores como la tensión superficial , la disipación de energía y la resistencia fluídica comienzan a dominar el sistema. La microfluídica estudia cómo cambian estos comportamientos y cómo se pueden solucionar o explotar para nuevos usos. [1] [2] [3] [4] [5]

A escalas pequeñas (tamaño de canal de alrededor de 100 nanómetros a 500 micrómetros ) aparecen algunas propiedades interesantes y, a veces, poco intuitivas. En particular, el número de Reynolds (que compara el efecto del impulso de un fluido con el efecto de la viscosidad ) puede volverse muy bajo. Una consecuencia clave es que los fluidos que fluyen conjuntamente no se mezclan necesariamente en el sentido tradicional, ya que el flujo se vuelve laminar en lugar de turbulento ; El transporte molecular entre ellos a menudo debe ser por difusión . [6]

También se puede garantizar una alta especificidad de las propiedades químicas y físicas (concentración, pH, temperatura, fuerza de corte, etc.), lo que da como resultado condiciones de reacción más uniformes y productos de mayor calidad en reacciones de una o varias etapas. [7] [8]

Los flujos de microfluidos solo necesitan estar restringidos por una escala de longitud geométrica; las modalidades y métodos utilizados para lograr tal restricción geométrica dependen en gran medida de la aplicación objetivo. [9] Tradicionalmente, los flujos de microfluidos se han generado dentro de canales cerrados con una sección transversal del canal del orden de 10 μm x 10 μm. Cada uno de estos métodos tiene sus propias técnicas asociadas para mantener un flujo de fluido robusto que ha madurado durante varios años.

Microfluidos abiertos

El comportamiento de los fluidos y su control en microcanales abiertos fue pionero alrededor de 2005 [10] y se aplicó en la recolección de muestras aire-líquido [11] [12] y cromatografía. [13] En microfluidos abiertos , se elimina al menos un límite del sistema, exponiendo el fluido al aire u otra interfaz (es decir, líquido). [14] [15] [16] Las ventajas de los microfluidos abiertos incluyen accesibilidad al líquido que fluye para la intervención, mayor área de superficie líquido-gas y formación de burbujas minimizada. [14] [16] [17] Otra ventaja de los microfluídicos abiertos es la capacidad de integrar sistemas abiertos con flujo de fluido impulsado por tensión superficial, lo que elimina la necesidad de métodos de bombeo externos como bombas peristálticas o de jeringa. [18] Los dispositivos microfluídicos abiertos también son fáciles y económicos de fabricar mediante fresado, termoformado y estampado en caliente. [19] [20] [21] [22] Además, los microfluidos abiertos eliminan la necesidad de pegar o unir una cubierta para los dispositivos, lo que podría ser perjudicial para los flujos capilares. Ejemplos de microfluidos abiertos incluyen microfluidos de canal abierto, microfluidos basados ​​en rieles, microfluidos basados ​​en papel y basados ​​en hilos. [14] [18] [23] Las desventajas de los sistemas abiertos incluyen susceptibilidad a la evaporación, [24] contaminación, [25] y velocidad de flujo limitada. [dieciséis]

Microfluídicos de flujo continuo

Los microfluídicos de flujo continuo se basan en el control de un flujo de líquido en estado estable a través de canales estrechos o medios porosos predominantemente al acelerar o dificultar el flujo de líquido en los elementos capilares. [26] En microfluidos basados ​​en papel, los elementos capilares se pueden lograr mediante la simple variación de la geometría de la sección. En general, la activación del flujo de líquido se realiza mediante fuentes de presión externas, bombas mecánicas externas , microbombas mecánicas integradas o mediante combinaciones de fuerzas capilares y mecanismos electrocinéticos . [27] [28] La operación de microfluidos de flujo continuo es el enfoque principal porque es fácil de implementar y menos sensible a los problemas de ensuciamiento de proteínas. Los dispositivos de flujo continuo son adecuados para muchas aplicaciones bioquímicas simples y bien definidas, y para ciertas tareas como la separación química, pero son menos adecuados para tareas que requieren un alto grado de flexibilidad o manipulación de fluidos. Estos sistemas de canal cerrado son intrínsecamente difíciles de integrar y escalar porque los parámetros que gobiernan el campo de flujo varían a lo largo de la trayectoria del flujo, lo que hace que el flujo de fluido en cualquier lugar dependa de las propiedades de todo el sistema. Las microestructuras grabadas permanentemente también conducen a una reconfigurabilidad limitada y una capacidad de tolerancia a fallas deficiente. En los últimos años se han propuesto enfoques de automatización de diseño asistido por computadora para microfluidos de flujo continuo para aliviar el esfuerzo de diseño y resolver los problemas de escalabilidad. [29]

sensor de micro fluido

Las capacidades de monitoreo de procesos en sistemas de flujo continuo se pueden lograr con sensores de flujo de microfluidos altamente sensibles basados ​​en la tecnología MEMS , que ofrece resoluciones hasta el rango de nanolitros.

Microfluídicos a base de gotitas

"> Reproducir medios
Vídeo de alta velocidad de fotogramas que muestra la formación de pellizcos de microburbujas en un dispositivo de microfluidos de enfoque de flujo [30]

Los microfluidos a base de gotitas son una subcategoría de los microfluidos en contraste con los microfluidos continuos; Los microfluídicos basados ​​en gotas manipulan volúmenes discretos de fluidos en fases inmiscibles con bajo número de Reynolds y regímenes de flujo laminar. El interés en los sistemas de microfluidos basados ​​en gotas ha aumentado sustancialmente en las últimas décadas. Las microgotas permiten manipular volúmenes en miniatura (μl a fl) de fluidos de manera conveniente, proporcionan una mejor mezcla, encapsulación, clasificación y detección, y se adaptan a experimentos de alto rendimiento. [31] Aprovechar los beneficios de los microfluidos basados ​​en gotas de manera eficiente requiere una comprensión profunda de la generación de gotas [32] para realizar varias operaciones lógicas [33] [34] como el movimiento de las gotas, la clasificación de las gotas, la fusión de las gotas y la ruptura de las gotas. [35]

Microfluidos digitales

Las alternativas a los sistemas de flujo continuo de canal cerrado anteriores incluyen nuevas estructuras abiertas, en las que se manipulan gotitas discretas, controlables de forma independiente, sobre un sustrato usando electrohumectación . Siguiendo la analogía de la microelectrónica digital, este enfoque se conoce como microfluídica digital . Le Pesant y col. fue pionero en el uso de fuerzas electrocapilares para mover gotas en una pista digital. [36] El "transistor fluido" iniciado por Cytonix [37] también jugó un papel. Posteriormente, la tecnología fue comercializada por la Universidad de Duke. Mediante el uso de gotas de volumen unitario discretas, [32] una función microfluídica se puede reducir a un conjunto de operaciones básicas repetidas, es decir, mover una unidad de fluido sobre una unidad de distancia. Este método de "digitalización" facilita el uso de un enfoque jerárquico y basado en células para el diseño de biochips de microfluidos. Por lo tanto, la microfluídica digital ofrece una arquitectura de sistema flexible y escalable, así como una alta capacidad de tolerancia a fallas . Además, debido a que cada gota se puede controlar de forma independiente, estos sistemas también tienen reconfigurabilidad dinámica, por lo que los grupos de células unitarias en una matriz de microfluidos se pueden reconfigurar para cambiar su funcionalidad durante la ejecución simultánea de un conjunto de bioensayos. Aunque las gotitas se manipulan en canales de microfluidos confinados, dado que el control de las gotitas no es independiente, no debe confundirse con "microfluidos digitales". Un método de actuación común para la microfluídica digital es la electrohumectación no dieléctrica ( EWOD ). [38] Se han demostrado muchas aplicaciones de laboratorio en un chip dentro del paradigma de la microfluídica digital utilizando la electrohumectación. Sin embargo, recientemente también se han demostrado otras técnicas para la manipulación de gotas usando fuerza magnética, [39] ondas acústicas de superficie , optoelectrometría , actuación mecánica, [40] etc.

Microfluídicos a base de papel

Los dispositivos de microfluidos basados ​​en papel llenan un nicho cada vez mayor para los sistemas de diagnóstico médico portátiles, baratos y fáciles de usar. [41] Los microfluidos basados ​​en papel se basan en el fenómeno de la penetración capilar en medios porosos. [42] Para ajustar la penetración de fluidos en sustratos porosos como el papel en dos y tres dimensiones, la estructura de los poros, la humectabilidad y la geometría de los dispositivos de microfluidos se pueden controlar mientras que la viscosidad y la tasa de evaporación del líquido juegan un papel importante. Muchos de estos dispositivos cuentan con barreras hidrófobas sobre papel hidrófilo que transportan pasivamente soluciones acuosas a salidas donde tienen lugar las reacciones biológicas. [43] Las aplicaciones actuales incluyen detección de glucosa portátil [44] y pruebas ambientales, [45] con la esperanza de llegar a áreas que carecen de herramientas de diagnóstico médico avanzadas.

Microfluidos de detección de partículas

Un área de aplicación que ha experimentado un esfuerzo académico significativo y cierto esfuerzo comercial es el área de detección de partículas en fluidos. La detección de partículas de pequeñas partículas transportadas por fluidos de hasta aproximadamente 1 μm de diámetro se realiza típicamente utilizando un contador Coulter , en el que se generan señales eléctricas cuando un fluido de conducción débil, como el agua salina, pasa a través de un pequeño (~ 100 μm de diámetro). ) poro, de modo que se genera una señal eléctrica que es directamente proporcional a la relación entre el volumen de partículas y el volumen de poros. La física detrás de esto es relativamente simple, descrita en un artículo clásico de DeBlois y Bean, [46] y la implementación descrita por primera vez en la patente original de Coulter. [47] Este es el método utilizado para, por ejemplo, medir y contar eritrocitos (glóbulos rojos [wiki]) así como leucocitos ( glóbulos blancos ) para análisis de sangre estándar. El término genérico para este método es sensor de pulso resistivo (RPS); El recuento Coulter es un término de marca registrada. Sin embargo, el método RPS no funciona bien para partículas por debajo de 1 μm de diámetro, ya que la relación señal-ruido cae por debajo del límite de detección confiable, establecido principalmente por el tamaño del poro por el que pasa el analito y el ruido de entrada del amplificador de primera etapa .

El límite del tamaño de los poros en los contadores RPS Coulter tradicionales se establece mediante el método utilizado para fabricar los poros, que si bien es un secreto comercial, lo más probable es que [¿ según quién? ] utiliza métodos mecánicos tradicionales. Aquí es donde los microfluidos pueden tener un impacto: la producción de dispositivos microfluídicos basada en la litografía , o más probablemente la producción de moldes reutilizables para fabricar dispositivos microfluídicos mediante un proceso de moldeo , se limita a tamaños mucho más pequeños que el mecanizado tradicional . Las dimensiones críticas de hasta 1 μm se fabrican fácilmente y, con un poco más de esfuerzo y gasto, los tamaños de características por debajo de 100 nm también se pueden modelar de manera confiable. Esto permite la producción económica de poros integrados en un circuito microfluídico donde los diámetros de los poros pueden alcanzar tamaños del orden de 100 nm, con una reducción concomitante de los diámetros mínimos de partículas en varios órdenes de magnitud.

Como resultado, ha habido cierto desarrollo universitario del recuento y dimensionamiento de partículas de microfluidos [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] con el acompañamiento comercialización de esta tecnología. Este método se ha denominado sensor de pulso resistivo microfluídico (MRPS).

Magnetoforesis asistida por microfluidos

Un área importante de aplicación de los dispositivos de microfluidos es la separación y clasificación de diferentes fluidos o tipos de células. Los desarrollos recientes en el campo de la microfluídica han visto la integración de dispositivos microfluídicos con magnetoforesis : la migración de partículas por un campo magnético . [58] Esto se puede lograr enviando un fluido que contiene al menos un componente magnético a través de un canal de microfluidos que tiene un imán colocado a lo largo del canal. Esto crea un campo magnético dentro del canal de microfluidos que atrae sustancias magnéticamente activas hacia él, separando efectivamente los componentes magnéticos y no magnéticos del fluido. Esta técnica se puede utilizar fácilmente en entornos industriales donde el fluido en cuestión ya contiene material magnéticamente activo. Por ejemplo, un puñado de impurezas metálicas pueden llegar a ciertos líquidos consumibles, a saber, leche y otros productos lácteos. [59] Convenientemente, en el caso de la leche, muchos de estos contaminantes metálicos exhiben paramagnetismo . Por lo tanto, antes del envasado, la leche puede fluir a través de canales con gradientes magnéticos como un medio para purificar los contaminantes metálicos.

Otras aplicaciones más orientadas a la investigación de la magnetoforesis asistida por microfluidos son numerosas y generalmente están dirigidas a la separación celular . La forma general en que esto se logra implica varios pasos. Primero, una sustancia paramagnética (generalmente micro / nanopartículas o un fluido paramagnético ) [60] necesita funcionalizarse para apuntar al tipo de célula de interés. Esto se puede lograr identificando una proteína transmembranal única para el tipo de célula de interés y posteriormente funcionalizando partículas magnéticas con el antígeno o anticuerpo complementario . [59] [61] [62] [63] [64] Una vez que las partículas magnéticas están funcionalizadas, se dispersan en una mezcla de células donde se unen solo a las células de interés. La mezcla resultante de células / partículas se puede hacer fluir a través de un dispositivo de microfluidos con un campo magnético para separar las células objetivo del resto.

Por el contrario, la magnetoforesis asistida por microfluidos se puede utilizar para facilitar la mezcla eficaz dentro de microgotas o tapones. Para lograr esto, se inyectan microgotas con nanopartículas paramagnéticas y se hacen fluir a través de un canal recto que pasa a través de campos magnéticos que se alternan rápidamente. Esto hace que las partículas magnéticas se empujen rápidamente de un lado a otro dentro de la gota y da como resultado la mezcla del contenido de la microgotita. [63] Esto elimina la necesidad de tediosas consideraciones de ingeniería que son necesarias para la mezcla de gotas tradicional basada en canales. Otra investigación también ha demostrado que la separación de células sin etiquetas puede ser posible suspendiendo las células en un fluido paramagnético y aprovechando el efecto magneto-Arquímedes. [65] [66] Si bien esto elimina la complejidad de la funcionalización de partículas, se necesita más investigación para comprender completamente el fenómeno magneto-Arquímedes y cómo se puede utilizar para este fin. Esta no es una lista exhaustiva de las diversas aplicaciones de la magnetoforesis asistida por microfluidos; los ejemplos anteriores simplemente resaltan la versatilidad de esta técnica de separación en aplicaciones actuales y futuras.

Las estructuras microfluídicas incluyen sistemas microneumáticos, es decir, microsistemas para el manejo de fluidos fuera del chip (bombas de líquido, válvulas de gas, etc.) y estructuras microfluídicas para el manejo en el chip de volúmenes de nanolitros (nl) y picolitros (pl). [67] Hasta la fecha, la aplicación comercial de microfluidos de mayor éxito es el cabezal de impresión de inyección de tinta . [68] Además, los avances en la fabricación de microfluidos significan que los fabricantes pueden producir los dispositivos en plásticos de bajo costo [69] y verificar automáticamente la calidad de las piezas. [70]

Los avances en la tecnología de microfluidos están revolucionando los procedimientos de biología molecular para el análisis enzimático (p. Ej., Ensayos de glucosa y lactato ), análisis de ADN (p. Ej., Reacción en cadena de la polimerasa y secuenciación de alto rendimiento ), proteómica y síntesis química. [26] [71] La idea básica de los biochips de microfluidos es integrar operaciones de ensayo como la detección, así como el pretratamiento y la preparación de muestras en un solo chip. [72] [73]

Un área de aplicación emergente para los biochips es la patología clínica , especialmente el diagnóstico inmediato de enfermedades en el punto de atención . [74] Además, los dispositivos basados ​​en microfluidos, capaces de realizar muestreos continuos y análisis en tiempo real de muestras de aire / agua para detectar toxinas bioquímicas y otros patógenos peligrosos , [75] pueden servir como una "alarma de humo biológico" siempre activa para Advertencia temprana.

La tecnología de microfluidos ha llevado a la creación de poderosas herramientas para que los biólogos controlen el entorno celular completo, lo que ha llevado a nuevas preguntas y descubrimientos. A continuación se enumeran muchas ventajas diversas de esta tecnología para la microbiología:

  • Estudios generales unicelulares, incluido el crecimiento [76] [31]
  • Envejecimiento celular: los dispositivos de microfluidos como la "máquina madre" permiten el seguimiento de miles de células individuales durante muchas generaciones hasta que mueren. [76]
  • Control microambiental: desde el entorno mecánico [77] al entorno químico [78] [79]
  • Gradientes de concentración espacio-temporal precisos mediante la incorporación de múltiples insumos químicos en un solo dispositivo [80]
  • Medidas de fuerza de células adherentes o cromosomas confinados: los objetos atrapados en un dispositivo de microfluidos pueden manipularse directamente con pinzas ópticas u otros métodos de generación de fuerza [81]
  • Confinar las células y ejercer fuerzas controladas mediante el acoplamiento con métodos externos de generación de fuerza como el flujo de Stokes , la pinza óptica o la deformación controlada del dispositivo PDMS ( polidimetilsiloxano ) [81] [82] [83]
  • Integración del campo eléctrico [83]
  • Planta en chip y cultivo de tejido vegetal [84]
  • Resistencia a los antibióticos: los dispositivos de microfluidos se pueden utilizar como entornos heterogéneos para microorganismos. En un entorno heterogéneo, es más fácil que un microorganismo evolucione. Esto puede ser útil para probar la aceleración de la evolución de un microorganismo / para probar el desarrollo de resistencia a los antibióticos.

Algunas de estas áreas se desarrollan con más detalle en las secciones siguientes:

Chips de ADN (microarrays)

Los primeros biochips se basaron en la idea de una micromatriz de ADN , por ejemplo, la matriz de ADN GeneChip de Affymetrix , que es una pieza de vidrio, plástico o sustrato de silicio, sobre la que se fijan piezas de ADN (sondas) en una matriz microscópica. Similar a una micromatriz de ADN , una matriz de proteínas es una matriz en miniatura donde una multitud de diferentes agentes de captura, con mayor frecuencia anticuerpos monoclonales , se depositan en la superficie de un chip; se utilizan para determinar la presencia y / o cantidad de proteínas en muestras biológicas, por ejemplo, sangre . Un inconveniente de las matrices de ADN y proteínas es que no son reconfigurables ni escalables después de la fabricación. La microfluídica digital se ha descrito como un medio para realizar PCR digital .

Biología Molecular

Además de los microarrays, se han diseñado biochips para electroforesis bidimensional , [85] análisis de transcriptomas , [86] y amplificación por PCR . [87] Otras aplicaciones incluyen diversas aplicaciones de electroforesis y cromatografía líquida para proteínas y ADN , separación de células, en particular, separación de células sanguíneas, análisis de proteínas, manipulación y análisis de células, incluido el análisis de viabilidad celular [31] y captura de microorganismos . [73]

Biología evolucionaria

Al combinar microfluidos con ecología del paisaje y nanofluidos , se puede construir un paisaje fluídico nano / micro fabricado mediante la construcción de parches locales de hábitat bacteriano y conectándolos mediante corredores de dispersión. Los paisajes resultantes se pueden utilizar como implementaciones físicas de un paisaje adaptativo , [88] generando un mosaico espacial de parches de oportunidad distribuidos en el espacio y el tiempo. La naturaleza irregular de estos paisajes fluídicos permite el estudio de la adaptación de células bacterianas en un sistema de metapoblación . La ecología evolutiva de estos sistemas bacterianos en estos ecosistemas sintéticos permite utilizar la biofísica para abordar cuestiones de biología evolutiva .

Comportamiento celular

La capacidad de crear gradientes de quimioatrayentes precisos y cuidadosamente controlados hace que los microfluidos sean la herramienta ideal para estudiar la motilidad, [89] la quimiotaxis y la capacidad de evolucionar / desarrollar resistencia a los antibióticos en pequeñas poblaciones de microorganismos y en un corto período de tiempo. Estos microorganismos incluyen bacterias [90] y la amplia gama de organismos que forman el circuito microbiano marino , [91] responsables de regular gran parte de la biogeoquímica de los océanos.

La microfluídica también ha ayudado en gran medida al estudio de la durotaxis al facilitar la creación de gradientes durotácticos (rigidez).

Biofísica celular

Al rectificar el movimiento de las bacterias nadadoras individuales, [92] se pueden utilizar estructuras microfluídicas para extraer el movimiento mecánico de una población de células bacterianas móviles. [93] De esta manera, se pueden construir rotores alimentados por bacterias. [94] [95]

Óptica

La fusión de microfluídica y óptica se conoce típicamente como optofluídica . Ejemplos de dispositivos optofluídicos son las matrices de microlentes sintonizables [96] [97] y los microscopios optofluídicos.

El flujo de microfluidos permite un procesamiento rápido de muestras, imágenes automatizadas de grandes poblaciones de muestras, así como capacidades 3D. [98] [99] o superresolución. [100]

Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)

La HPLC en el campo de la microfluídica se presenta en dos formas diferentes. Los primeros diseños incluían hacer pasar líquido a través de la columna de HPLC y luego transferir el líquido eluido a chips de microfluidos y unir columnas de HPLC al chip de microfluidos directamente. [101] Los primeros métodos tenían la ventaja de una detección más fácil de ciertas máquinas como las que miden la fluorescencia. [102] Los diseños más recientes han integrado columnas de HPLC completamente en chips de microfluidos. La principal ventaja de integrar columnas de HPLC en dispositivos de microfluidos es el factor de forma más pequeño que se puede lograr, lo que permite combinar características adicionales dentro de un chip de microfluidos. Los chips integrados también se pueden fabricar a partir de múltiples materiales diferentes, incluidos vidrio y poliimida, que son bastante diferentes del material estándar de PDMS utilizado en muchos dispositivos de microfluidos basados ​​en gotas diferentes. [103] [104] Esta es una característica importante porque diferentes aplicaciones de chips de microfluidos de HPLC pueden requerir diferentes presiones. El PDMS falla en comparación con los usos de alta presión en comparación con el vidrio y la poliimida. La alta versatilidad de la integración de HPLC garantiza la robustez al evitar conexiones y accesorios entre la columna y el chip. [105] La capacidad de construir a partir de dichos diseños en el futuro permite que el campo de la microfluídica continúe expandiendo sus aplicaciones potenciales.

Las aplicaciones potenciales que rodean a las columnas HPLC integradas dentro de los dispositivos de microfluidos han demostrado ser muy amplias durante los últimos 10 a 15 años. La integración de tales columnas permite realizar experimentos donde los materiales tenían poca disponibilidad o eran muy costosos, como en el análisis biológico de proteínas. Esta reducción en los volúmenes de reactivo permite nuevos experimentos como el análisis de proteínas unicelulares, que debido a las limitaciones de tamaño de los dispositivos anteriores, anteriormente presentaba una gran dificultad. [106] El acoplamiento de dispositivos de chip de HPLC con otros métodos de espectrometría como la espectrometría de masas permite una mayor confianza en la identificación de las especies deseadas, como las proteínas. [107] También se han creado chips de microfluidos con líneas de retardo internas que permiten la generación de gradientes para mejorar aún más la HPLC, lo que puede reducir la necesidad de más separaciones. [108] Algunas otras aplicaciones prácticas de los chips HPLC integrados incluyen la determinación de la presencia del fármaco en una persona a través de su cabello [109] y el etiquetado de péptidos mediante cromatografía líquida de fase inversa. [110]

Expulsión de gotas acústicas (ADE)

La expulsión de gotas acústicas utiliza un pulso de ultrasonido para mover pequeños volúmenes de fluidos (normalmente nanolitros o picolitros) sin ningún contacto físico. Esta tecnología concentra la energía acústica en una muestra de fluido para expulsar gotas tan pequeñas como una millonésima de millonésima de litro (picolitro = 10-12 litros). La tecnología ADE es un proceso muy suave y se puede utilizar para transferir proteínas, ADN de alto peso molecular y células vivas sin daño ni pérdida de viabilidad. Esta característica hace que la tecnología sea adecuada para una amplia variedad de aplicaciones, incluida la proteómica y los ensayos basados ​​en células.

Celdas de combustible

Las celdas de combustible de microfluidos pueden usar flujo laminar para separar el combustible y su oxidante para controlar la interacción de los dos fluidos sin la barrera física que requieren las celdas de combustible convencionales. [111] [112] [113]

Astrobiología

Para comprender las posibilidades de que exista vida en otras partes del universo, los astrobiólogos están interesados ​​en medir la composición química de los cuerpos extraplanetarios. [114] Debido a su pequeño tamaño y amplia funcionalidad, los dispositivos de microfluidos son especialmente adecuados para estos análisis de muestras remotos. [115] [116] [117] A partir de una muestra extraterrestre, el contenido orgánico se puede evaluar mediante electroforesis capilar con microchip y tintes fluorescentes selectivos. [118] Estos dispositivos son capaces de detectar aminoácidos , [119] péptidos , [120] ácidos grasos , [121] y aldehídos simples , cetonas , [122] y tioles . [123] Estos análisis combinados podrían permitir una detección poderosa de los componentes clave de la vida y, con suerte, informar nuestra búsqueda de vida extraterrestre funcional. [124]

Direcciones futuras

Microfluídicos para el tratamiento personalizado del cáncer

El tratamiento personalizado del cáncer es un método ajustado que se basa en el diagnóstico y los antecedentes del paciente. La tecnología de microfluidos ofrece detección sensible con mayor rendimiento, así como tiempos y costos reducidos. Para el tratamiento personalizado del cáncer, la composición del tumor y la sensibilidad a los medicamentos son muy importantes. [125]

La respuesta al fármaco de un paciente se puede predecir en función del estado de los biomarcadores , o se puede predecir la gravedad y la progresión de la enfermedad en función de la presencia atípica de células específicas. [126] Gota - qPCR es una tecnología de microfluidos de gotas en la que las gotas se transportan en un capilar reutilizable y fluyen alternativamente a través de dos áreas mantenidas a diferentes temperaturas constantes y detección de fluorescencia. Puede ser eficiente con un riesgo de contaminación bajo para detectar Her2 . [125] Se puede utilizar un método de PCR digital basado en gotas para detectar las mutaciones de KRAS con sondas TaqMan , para mejorar la detección de la proporción de genes mutantes. [127] Además, la predicción precisa de la progresión de la enfermedad posoperatoria en pacientes con cáncer de mama  o de próstata es esencial para determinar el tratamiento posoperatorio . Una cámara de microfluidos simple, recubierta con una mezcla de matriz extracelular cuidadosamente formulada. se utiliza para células obtenidas de una biopsia tumoral después de 72 horas de crecimiento y una evaluación completa de las células mediante imágenes. [128]

La microfluídica también es adecuada para el análisis de biopsias líquidas de células tumorales circulantes (CTC) y no CTC . Las perlas se conjugan con anticuerpos anti- molécula de adhesión de células epiteliales (EpCAM) para la selección positiva en el chip de aislamiento de CTC (iCHIP) . [129] Las CTC también se pueden detectar mediante la acidificación del microambiente del tumor y la diferencia en la capacitancia de la membrana. [130] [131] Las CTC se aíslan de la sangre mediante un dispositivo de microfluidos y se cultivan en un chip , lo que puede ser un método para capturar más información biológica en un solo análisis. Por ejemplo, se puede utilizar para probar la tasa de supervivencia celular de 40 fármacos o combinaciones de fármacos diferentes. [132] Las vesículas extracelulares derivadas de tumores pueden aislarse de la orina y detectarse mediante un dispositivo microfluídico de doble filtración integrado; también pueden aislarse de la sangre y detectarse mediante un método de detección electroquímica con un ensayo enzimático de amplificación de dos niveles . [133] [134]

Los materiales tumorales se pueden utilizar directamente para la detección mediante dispositivos de microfluidos. Para detectar medicamentos en las células primarias , a menudo es necesario distinguir las células cancerosas de las no cancerosas. Un chip de microfluidos basado en la capacidad de las células para pasar pequeñas constricciones puede clasificar los tipos de células, metástasis . [135] Los dispositivos de microfluidos basados ​​en gotitas tienen el potencial de detectar diferentes fármacos o combinaciones de fármacos, directamente en la muestra del tumor primario con alta precisión. Para mejorar esta estrategia, el programa de microfluidos con una forma secuencial de cócteles de fármacos, junto con códigos de barras fluorescentes, es más eficiente. [136] Otra estrategia avanzada es detectar las tasas de crecimiento de las células individuales mediante el uso de resonadores de microcanal suspendidos, que pueden predecir la sensibilidad a los fármacos de las CTC raras . [137]

Los dispositivos de microfluidos también pueden simular el microambiente del tumor para ayudar a probar los medicamentos contra el cáncer. Los dispositivos de microfluidos con cultivos celulares 2D o 3D se pueden utilizar para analizar esferoides para diferentes sistemas de cáncer (como el cáncer de pulmón y el cáncer de ovario ) y son esenciales para múltiples medicamentos contra el cáncer y pruebas de toxicidad. Esta estrategia se puede mejorar aumentando el rendimiento y la producción de esferoides. Por ejemplo, un dispositivo de microfluidos basado en gotas para cultivo celular en 3D produce 500 esferoides por chip. [138] Estos esferoides se pueden cultivar durante más tiempo en diferentes entornos para analizarlos y monitorearlos. La otra tecnología avanzada son los órganos en un chip , y se puede usar para simular varios órganos para determinar el metabolismo y la actividad del fármaco basándose en la imitación de los vasos , así como para imitar el pH , el oxígeno ... para analizar la relación entre los fármacos y alrededores de órganos humanos. [138]

Una estrategia reciente es la inmunoprecipitación de cromatina unicelular (ChiP): secuenciación en gotitas , que funciona combinando la secuenciación de ARN unicelular basada en gotitas con anticuerpos con códigos de barras de ADN , posiblemente para explorar la heterogeneidad tumoral por el genotipo y fenotipo para seleccionar el anti personalizado -medicamentos contra el cáncer y prevenir la recaída del cáncer. [139]

En general, las técnicas de microfluidos tienen un gran potencial para el tratamiento personalizado del cáncer y aportan nuevos métodos para futuras terapias contra el cáncer. Sin embargo, sigue habiendo desafíos para integrar estos métodos con el tratamiento clínico, en función de la cantidad de información genética o de biomarcadores , equipos poco fiables o la dificultad de interactuar con las operaciones clínicas.

Ensayos de fármacos microfluídicos: [140]

Caracterización en chip: [141]

Microfluídica en el aula: valoraciones ácido-base en chip [142]

Detección de sepsis en minutos, no en días.

Desbloqueo de imágenes de múltiples ángulos para dispositivos de microfluidos [143]

  • Biblioteca de simulación avanzada
  • Microfluídicos a base de gotitas
  • Fluidos
  • Microfisiometria
  • Microbombas
  • Microválvulas
  • Electrocinética de carga inducida
  • Laboratorio en un chip
  • μFluids @ Home
  • Microfluídicos a base de papel
  • Cultivo de células microfluídicas
  • Espectroscopia de modulación microfluídica

  1. ^ Terry SC, Jerman JH, Angell JB (diciembre de 1979). "Un analizador de aire cromatográfico de gases fabricado sobre una oblea de silicio". Transacciones IEEE en dispositivos electrónicos . 26 (12): 1880–6. Código Bibliográfico : 1979ITED ... 26.1880T . doi : 10.1109 / T-ED.1979.19791 . S2CID  21971431 .
  2. ^ Kirby BJ (2010). Mecánica de fluidos a micro y nanoescala: transporte en dispositivos microfluídicos . Prensa de la Universidad de Cambridge . Archivado desde el original el 28 de abril de 2019 . Consultado el 13 de febrero de 2010 .
  3. ^ Karniadakis GM, Beskok A, Aluru N (2005). Microflujos y nanoflujos . Springer Verlag .
  4. ^ Bruus H (2007). Microfluídica teórica . Prensa de la Universidad de Oxford .
  5. ^ Shkolnikov V (2019). Principios de microfluidos . ISBN 978-1790217281.
  6. ^ Tabeling P (2005). Introducción a la microfluídica . Prensa de la Universidad de Oxford . ISBN 978-0-19-856864-3.
  7. ^ Chokkalingam V, Weidenhof B, Krämer M, Maier WF, Herminghaus S, Seemann R (julio de 2010). "Esquema optimizado de microfluidos basados ​​en gotas para reacciones sol-gel". Lab on a Chip . 10 (13): 1700-5. doi : 10.1039 / b926976b . PMID  20405061 .
  8. ^ Shestopalov I, Tice JD, Ismagilov RF (agosto de 2004). "Síntesis de múltiples pasos de nanopartículas realizada en una escala de tiempo de milisegundos en un sistema basado en gotas de microfluidos" (PDF) . Lab on a Chip . 4 (4): 316-21. doi : 10.1039 / b403378g . PMID  15269797 .
  9. ^ Thomas, Daniel J .; McCall, Caitlin; Tehrani, Zari; Claypole, Tim C. (junio de 2017). "Laboratorio en chip impreso en tres dimensiones con integración de microelectrónica y silicio" . Punto de atención . 16 (2): 97–101. doi : 10.1097 / POC.0000000000000132 . ISSN  1533-029X . S2CID  58306257 .
  10. ^ Melin, Jessica; van der Wijngaart, Wouter; Stemme, Göran (2005). "Consideraciones de comportamiento y diseño para microcanales de líquido cerrado-abierto-cerrado de flujo continuo" . Lab on a Chip . 5 (6): 682–686. doi : 10.1039 / b501781e . ISSN  1473-0197 . PMID  15915262 .
  11. ^ Frisk, Thomas; Rönnholm, David; van der Wijngaart, Wouter; Stemme, Göran (2006). "Una interfaz micromecanizada para la transferencia de muestra a líquido en el aire y su aplicación en un sistema biosensor" . Lab Chip . 6 (12): 1504–1509. doi : 10.1039 / B612526N . ISSN  1473-0197 . PMID  17203153 .
  12. ^ Frisk, Thomas; Sandström, Niklas; Eng, Lars; van der Wijngaart, Wouter; Månsson, Per; Stemme, Göran (2008). "Un microsistema integrado de detección de narcóticos basado en QCM" . Lab on a Chip . 8 (10): 1648–57. doi : 10.1039 / b800487k . ISSN  1473-0197 . PMID  18813386 .
  13. ^ Jacksén, Johan; Frisk, Thomas; Redeby, Theres; Parmar, Varun; van der Wijngaart, Wouter; Stemme, Göran; Emmer, Åsa (2007). "Integración fuera de línea de CE y MALDI-MS mediante un sistema de microcanales cerrado-abierto-cerrado". Electroforesis . 28 (14): 2458–2465. doi : 10.1002 / elps.200600735 . ISSN  0173-0835 . PMID  17577881 . S2CID  16337938 .
  14. ^ a b c Berthier J, Brakke KA, Berthier E (1 de agosto de 2016). Microfluídica abierta . doi : 10.1002 / 9781118720936 . ISBN 9781118720936.
  15. ^ Pfohl T, Mugele F, Seemann R, Herminghaus S (diciembre de 2003). "Tendencias en microfluídica con fluidos complejos". ChemPhysChem . 4 (12): 1291–8. doi : 10.1002 / cphc.200300847 . PMID  14714376 .
  16. ^ a b c Kaigala GV, Lovchik RD, Delamarche E (noviembre de 2012). "Microfluídica en el" espacio abierto "para realizar química localizada en interfaces biológicas". Angewandte Chemie . 51 (45): 11224–40. doi : 10.1002 / anie.201201798 . PMID  23111955 .
  17. ^ Li C, Boban M, Tuteja A (abril de 2017). "Emulsificación de agua en aceite de canal abierto en dispositivos de microfluidos basados ​​en papel". Lab on a Chip . 17 (8): 1436-1441. doi : 10.1039 / c7lc00114b . PMID  28322402 . S2CID  5046916 .
  18. ^ a b Casavant BP, Berthier E, Theberge AB, Berthier J, Montanez-Sauri SI, Bischel LL, et al. (Junio ​​del 2013). "Microfluidos suspendidos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 110 (25): 10111–6. Código bibliográfico : 2013PNAS..11010111C . doi : 10.1073 / pnas.1302566110 . PMC  3690848 . PMID  23729815 .
  19. ^ Guckenberger DJ, de Groot TE, Wan AM, Beebe DJ, Young EW (junio de 2015). "Microfresado: un método para la creación de prototipos ultrarrápida de dispositivos de microfluidos plásticos" . Lab on a Chip . 15 (11): 2364–78. doi : 10.1039 / c5lc00234f . PMC  4439323 . PMID  25906246 .
  20. ^ Truckenmüller R, Rummler Z, Schaller T, Schomburg WK (13 de junio de 2002). "Termoformado de bajo coste de microprocesadores de análisis fluídico". Revista de Micromecánica y Microingeniería . 12 (4): 375–379. Código bibliográfico : 2002JMiMi..12..375T . doi : 10.1088 / 0960-1317 / 12/4/304 . ISSN  0960-1317 .
  21. ^ Jeon JS, Chung S, Kamm RD, Charest JL (abril de 2011). "Gofrado en caliente para la fabricación de una plataforma de cultivo celular microfluídico 3D" . Microdispositivos biomédicos . 13 (2): 325–33. doi : 10.1007 / s10544-010-9496-0 . PMC  3117225 . PMID  21113663 .
  22. ^ Young EW, Berthier E, Guckenberger DJ, Sackmann E, Lamers C, Meyvantsson I, et al. (Febrero de 2011). "Creación rápida de prototipos de sistemas de microfluidos dispuestos en poliestireno para ensayos basados ​​en células" . Química analítica . 83 (4): 1408-17. doi : 10.1021 / ac102897h . PMC  3052265 . PMID  21261280 .
  23. ^ Bouaidat S, Hansen O, Bruus H, Berendsen C, Bau-Madsen NK, Thomsen P, et al. (Agosto de 2005). "Sistema capilar de superficie dirigida; teoría, experimentos y aplicaciones". Lab on a Chip . 5 (8): 827–36. doi : 10.1039 / b502207j . PMID  16027933 . S2CID  18125405 .
  24. ^ Kachel S, Zhou Y, Scharfer P, Vrančić C, Petrich W, Schabel W (febrero de 2014). "Evaporación de ranuras de microcanal abiertas". Lab on a Chip . 14 (4): 771–8. doi : 10.1039 / c3lc50892g . PMID  24345870 .
  25. ^ Ogawa M, Higashi K, Miki N (agosto de 2015). "Desarrollo de microtubos de hidrogel para cultivo de microbios en ambiente abierto" . Micromáquinas . 2015 (6): 5896–9. doi : 10.3390 / mi8060176 . PMC  6190135 . PMID  26737633 .
  26. ^ a b Konda A, Morin SA (junio de 2017). "Síntesis dirigida por flujo de matrices espacialmente variantes de mesoestructuras de óxido de zinc ramificadas". Nanoescala . 9 (24): 8393–8400. doi : 10.1039 / C7NR02655B . PMID  28604901 .
  27. ^ Chang HC, Yeo L (2009). Microfluídicos y nanofluídicos impulsados ​​electrocinéticamente . Prensa de la Universidad de Cambridge .
  28. ^ "transistor de fluido" . Archivado desde el original el 8 de julio de 2011.
  29. ^ Tseng T, Li M, Freitas DN, McAuley T, Li B, Ho T, Araci IE, Schlichtmann U (2018). "Columba 2.0: una herramienta de síntesis de co-diseño para biochips de microfluidos de flujo continuo". Transacciones IEEE sobre diseño asistido por computadora de circuitos y sistemas integrados . 37 (8): 1588–1601. doi : 10.1109 / TCAD.2017.2760628 . S2CID  49893963 .
  30. ^ Churchman, Adam H. (2018). "Datos asociados con 'Rutas combinadas de enfoque de flujo y autoensamblaje para la formación de microburbujas con cáscara de aceite estabilizadas con lípidos ' ". Universidad de Leeds. doi : 10.5518 / 153 . Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  31. ^ a b c Chokkalingam V, Tel J, Wimmers F, Liu X, Semenov S, Thiele J, et al. (Diciembre 2013). "Sondeo de la heterogeneidad celular en las células inmunes secretoras de citocinas mediante microfluidos basados ​​en gotas". Lab on a Chip . 13 (24): 4740–4. doi : 10.1039 / C3LC50945A . PMID  24185478 . S2CID  46363431 .
  32. ^ a b Chokkalingam V, Herminghaus S, Seemann R (2008). "Producción por pares auto-sincronizada de gotitas monodispersas por emulsificación escalonada de microfluidos" . Letras de Física Aplicada . 93 (25): 254101. Código Bibliográfico : 2008ApPhL..93y4101C . doi : 10.1063 / 1.3050461 . Archivado desde el original el 13 de enero de 2013.
  33. ^ Teh SY, Lin R, Hung LH, Lee AP (febrero de 2008). "Microfluidos de gotitas". Lab on a Chip . 8 (2): 198–220. doi : 10.1039 / B715524G . PMID  18231657 . S2CID  18158748 .
  34. ^ Prakash M, Gershenfeld N (febrero de 2007). "Lógica de la burbuja de microfluidos". Ciencia . 315 (5813): 832–5. Código Bibliográfico : 2007Sci ... 315..832P . CiteSeerX  10.1.1.673.2864 . doi : 10.1126 / science.1136907 . PMID  17289994 . S2CID  5882836 .
  35. ^ Samie M, Salari A, Shafii MB (mayo de 2013). "Ruptura de microgotas en uniones en T asimétricas". Revisión E física . 87 (5): 053003. Código Bibliográfico : 2013PhRvE..87e3003S . doi : 10.1103 / PhysRevE.87.053003 . PMID  23767616 .
  36. ^ Le Pesant et al., Electrodos para un dispositivo que funciona mediante desplazamiento de fluido controlado eléctricamente, patente de EE.UU. Nº 4.569.575 , 11 de febrero de 1986.
  37. ^ Búsqueda de premios NSF: resultados de búsqueda avanzada
  38. ^ Junghoon Lee; Chang-Jin Kim (junio de 2000). "Microactivación impulsada por tensión superficial basada en electrohumectación continua". Revista de sistemas microelectromecánicos . 9 (2): 171–180. doi : 10.1109 / 84.846697 . ISSN  1057-7157 . S2CID  25996316 .
  39. ^ Zhang Y, Nguyen NT (marzo de 2017). "Microfluídica digital magnética - una revisión". Lab on a Chip . 17 (6): 994–1008. doi : 10.1039 / c7lc00025a . hdl : 10072/344389 . PMID  28220916 . S2CID  5013542 .
  40. ^ Shemesh J, Bransky A, Khoury M, Levenberg S (octubre de 2010). "Manipulación avanzada de gotas de microfluidos basada en accionamiento piezoeléctrico". Microdispositivos biomédicos . 12 (5): 907-14. doi : 10.1007 / s10544-010-9445-y . PMID  20559875 . S2CID  5298534 .
  41. ^ Berthier J, Brakke KA, Berthier E (2016). Microfluídica abierta . John Wiley & Sons, Inc. págs. 229-256. doi : 10.1002 / 9781118720936.ch7 . ISBN 9781118720936.
  42. ^ Liu M, Suo S, Wu J, Gan Y, Ah Hanaor D, Chen CQ (marzo de 2019). "Adaptación de medios porosos para un flujo capilar controlable" (PDF) . Revista de ciencia coloide y de interfaz . 539 : 379–387. arXiv : 2106.03526 . Código bibliográfico : 2019JCIS..539..379L . doi : 10.1016 / j.jcis.2018.12.068 . PMID  30594833 . S2CID  58553777 .
  43. ^ Galindo-Rosales, Francisco José (26 de mayo de 2017). Flujos de fluidos complejos en microfluídica . Saltador. ISBN 9783319595931.
  44. ^ Martínez AW, Phillips ST, Butte MJ, Whitesides GM (2007). "Papel estampado como plataforma para bioensayos portátiles, económicos y de bajo volumen" . Angewandte Chemie . 46 (8): 1318-20. doi : 10.1002 / anie.200603817 . PMC  3804133 . PMID  17211899 .
  45. ^ Park TS, Yoon J (1 de marzo de 2015). "Detección de teléfonos inteligentes de Escherichia coli a partir de muestras de agua de campo en microfluidos de papel" . Revista de sensores IEEE . 15 (3): 1902. Código Bibliográfico : 2015ISenJ..15.1902P . doi : 10.1109 / JSEN.2014.2367039 . S2CID  34581378 .
  46. ^ DeBlois, RW; Bean, CP (1970). "Recuento y dimensionamiento de partículas submicrónicas mediante la técnica de pulso resistivo". Rev. Sci. Instrum . 41 (7): 909–916. Código Bibliográfico : 1970RScI ... 41..909D . doi : 10.1063 / 1.1684724 .
  47. ^ US 2656508 , Wallace H. Coulter, "Medios para contar partículas suspendidas en un fluido", publicado el 20 de octubre de 1953 
  48. ^ Kasianowicz, K .; Brandin, E .; Branton, D .; Deamer, DW (1996). "Caracterización de moléculas polinucleotídicas individuales mediante un canal de membrana" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 93 (24): 13770–3. Código Bibliográfico : 1996PNAS ... 9313770K . doi : 10.1073 / pnas.93.24.13770 . PMC  19421 . PMID  8943010 .
  49. ^ Li, J .; Gershow, M .; Stein, D .; Brandin, E .; Golovchenko, J. (2003). "Moléculas de ADN y configuraciones en un microscopio de nanoporos de estado sólido" . Materiales de la naturaleza . 2 (9): 611–5. Código Bibliográfico : 2003NatMa ... 2..611L . doi : 10.1038 / nmat965 . PMID  12942073 . S2CID  7521907 .
  50. ^ Uram, JD; Ke, K .; Hunt, AJ; Mayer, M. (2006). "Ensayos de afinidad sin etiquetas mediante detección rápida de inmunocomplejos en poros submicrométricos". Angew. Chem. En t. Ed . 45 (14): 2281–5. doi : 10.1002 / anie.200502862 . hdl : 2027,42 / 50668 . PMID  16506296 .
  51. ^ Saleh, O .; Sohn, LL (2003). "Un nanoporo artificial para detección molecular". Nano Lett . 3 (1): 37–38. Código Bibliográfico : 2003NanoL ... 3 ... 37S . doi : 10.1021 / nl0255202 .
  52. ^ Sen, Y.-H .; Karnik, R. (2009). "Investigando la translocación de moléculas de l-ADN a través de nanoporos PDMS". Anal. Bioanal. Chem . 394 (2): 437–46. doi : 10.1007 / s00216-008-2529-3 . hdl : 1721,1 / 51892 . PMID  19050856 . S2CID  7442686 .
  53. ^ Lewpiriyawong, N .; Kandaswamy, K .; Yang, C .; Ivanov, V .; Stocker, R. (2011). "Caracterización de microfluidos y separación continua de células y partículas mediante electrodo conductor de poli (dimetilsiloxano) inducida por corriente alterna-dielectroforesis". Anal. Chem . 83 (24): 9579–85. doi : 10.1021 / ac202137y . PMID  22035423 .
  54. ^ Rickel, JM Robert (2018). "Un dispositivo microfluídico de enfoque de flujo con un contador de partículas Coulter integrado para la producción, recuento y caracterización del tamaño de microburbujas monodispersas" . Lab Chip . 18 (17): 2653–2664. doi : 10.1039 / C8LC00496J . PMC  6566100 . PMID  30070301 .
  55. ^ Lewpiriyawong, N .; Yang, C. (2012). "Caracterización dielectroforética de CA y separación de partículas submicrónicas y micrométricas utilizando electrodos de Ag-PDMS de pared lateral" . Biomicrofluidos . 6 (1): 12807–128079. doi : 10.1063 / 1.3682049 . PMC  3365326 . PMID  22662074 .
  56. ^ Gnyawali, V .; Strohm, EM; Wang, O .; Tsai, SSH; Kolios, MC (2019). "Citometría de flujo microfluídica acústica y fotoacústica simultánea para análisis sin etiquetas" . Sci. Rep . 9 (1): 1585. Bibcode : 2019NatSR ... 9.1585G . doi : 10.1038 / s41598-018-37771-5 . PMC  6367457 . PMID  30733497 .
  57. ^ Weiss, ACG; Kruger, K .; Besford, QA; Schlenk, M .; Kempe, K .; Forster, S .; Caruso, F. (2019). "Caracterización in situ de la formación de corona de proteínas en micropartículas de sílice utilizando microscopía de barrido láser confocal combinada con microfluidos". Aplicación ACS Mater. Interfaces . 11 (2): 2459–2469. doi : 10.1021 / acsami.8b14307 . hdl : 11343/219876 . PMID  30600987 .
  58. ^ Munaz A, Shiddiky MJ, Nguyen NT (mayo de 2018). "Avances recientes y desafíos actuales en micro magnetofluidos basados ​​en magnetoforesis" . Biomicrofluidos . 12 (3): 031501. doi : 10.1063 / 1.5035388 . PMC  6013300 . PMID  29983837 .
  59. ^ a b Dibaji S, Rezai P (1 de junio de 2020). "Triplex Inercia-Magneto-Elástica (TIEMPO) clasificación de micropartículas en fluidos no newtonianos" . Revista de magnetismo y materiales magnéticos . 503 : 166620. Bibcode : 2020JMMM..50366620D . doi : 10.1016 / j.jmmm.2020.166620 . ISSN  0304-8853 .
  60. ^ Alnaimat F, Dagher S, Mathew B, Hilal-Alnqbi A, Khashan S (noviembre de 2018). "Magnetoforesis basada en microfluidos: una revisión". Registro químico . 18 (11): 1596-1612. doi : 10.1002 / tcr.201800018 . PMID  29888856 .
  61. ^ Unni M, Zhang J, George TJ, Segal MS, Fan ZH, Rinaldi C (marzo de 2020). "Ingeniería de nanopartículas magnéticas y su integración con microfluidos para aislamiento celular" . Revista de ciencia coloide y de interfaz . 564 : 204–215. Código Bib : 2020JCIS..564..204U . doi : 10.1016 / j.jcis.2019.12.092 . PMC  7023483 . PMID  31911225 .
  62. ^ Xia N, Hunt TP, Mayers BT, Alsberg E, Whitesides GM, Westervelt RM, Ingber DE (diciembre de 2006). "Separación combinada microfluídico-micromagnética de células vivas en flujo continuo". Microdispositivos biomédicos . 8 (4): 299-308. doi : 10.1007 / s10544-006-0033-0 . PMID  17003962 . S2CID  14534776 .
  63. ^ a b Pamme N (enero de 2006). "Magnetismo y microfluidos" . Lab on a Chip . 6 (1): 24–38. doi : 10.1039 / B513005K . PMID  16372066 .
  64. ^ Song K, Li G, Zu X, Du Z, Liu L, Hu Z (marzo de 2020). "El mecanismo de fabricación y aplicación de sistemas de microfluidos para el cribado biomédico de alto rendimiento: una revisión" . Micromáquinas . 11 (3): 297. doi : 10,3390 / mi11030297 . PMC  7143183 . PMID  32168977 .
  65. ^ Gao Q, Zhang W, Zou H, Li W, Yan H, Peng Z, Meng G (2019). "Manipulación sin etiquetas mediante el efecto magneto-Arquímedes: fundamentos, metodología y aplicaciones" . Materiales Horizontes . 6 (7): 1359-1379. doi : 10.1039 / C8MH01616J . ISSN  2051-6347 .
  66. ^ Akiyama Y, Morishima K (18 de abril de 2011). "Formación de agregados celulares sin etiqueta basada en el efecto magneto-Arquímedes". Letras de Física Aplicada . 98 (16): 163702. Código Bibliográfico : 2011ApPhL..98p3702A . doi : 10.1063 / 1.3581883 . ISSN  0003-6951 .
  67. ^ Nguyen NT, Wereley S (2006). Fundamentos y aplicaciones de la microfluídica . Casa Artech .
  68. ^ DeMello AJ (julio de 2006). "Control y detección de reacciones químicas en sistemas microfluídicos". Naturaleza . 442 (7101): 394–402. Código Bibliográfico : 2006Natur.442..394D . doi : 10.1038 / nature05062 . PMID  16871207 . S2CID  4421580 .
  69. ^ Pawell RS, Inglis DW, Barber TJ, Taylor RA (2013). "Fabricación y humectación de dispositivos de separación celular de microfluidos de bajo costo" . Biomicrofluidos . 7 (5): 56501. doi : 10.1063 / 1.4821315 . PMC  3785532 . PMID  24404077 .
  70. ^ Pawell RS, Taylor RA, Morris KV, Barber TJ (2015). "Automatización de la verificación de la pieza microfluídica". Microfluídica y Nanofluídica . 18 (4): 657–665. doi : 10.1007 / s10404-014-1464-1 . S2CID  96793921 .
  71. ^ Cheng JJ, Nicaise SM, Berggren KK, Gradečak S (enero de 2016). "Adaptación dimensional de matrices de nanocables de óxido de zinc cultivadas hidrotermalmente". Nano Letras . 16 (1): 753–9. Código bibliográfico : 2016NanoL..16..753C . doi : 10.1021 / acs.nanolett.5b04625 . PMID  26708095 .
  72. ^ Herold KE (2009). Rasooly A (ed.). Tecnología Lab-on-a-Chip: Fabricación y microfluidos . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-46-2.
  73. ^ a b Herold KE (2009). Rasooly A (ed.). Tecnología Lab-on-a-Chip: Separación y análisis biomolecular . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-47-9.
  74. ^ Barrett MP, Cooper JM, Regnault C, Holm SH, Beech JP, Tegenfeldt JO, Hochstetter A (octubre de 2017). "Enfoques basados ​​en microfluidos para el aislamiento de tripanosomas africanos" . Patógenos . 6 (4): 47. doi : 10,3390 / patógenos6040047 . PMC  5750571 . PMID  28981471 .
  75. ^ Jing G, Polaczyk A, Oerther DB, Papautsky I (2007). "Desarrollo de un biosensor de microfluidos para la detección de micobacterias ambientales". Sensores y actuadores B: Químico . 123 (1): 614–621. doi : 10.1016 / j.snb.2006.07.029 .
  76. ^ a b Wang P, Robert L, Pelletier J, Dang WL, Taddei F, Wright A, Jun S (junio de 2010). "Crecimiento robusto de Escherichia coli" . Biología actual . 20 (12): 1099-103. doi : 10.1016 / j.cub.2010.04.045 . PMC  2902570 . PMID  20537537 .
  77. ^ Manbachi A, Shrivastava S, Cioffi M, Chung BG, Moretti M, Demirci U, et al. (Mayo de 2008). "La microcirculación dentro de sustratos ranurados regula el posicionamiento celular y el acoplamiento celular dentro de los canales de microfluidos" . Lab on a Chip . 8 (5): 747–54. doi : 10.1039 / B718212K . PMC  2668874 . PMID  18432345 .
  78. ^ Yliperttula M, Chung BG, Navaladi A, Manbachi A, Urtti A (octubre de 2008). "Cribado de alto rendimiento de las respuestas celulares a biomateriales". Revista europea de ciencias farmacéuticas . 35 (3): 151–60. doi : 10.1016 / j.ejps.2008.04.012 . PMID  18586092 .
  79. ^ Gilbert DF, Mofrad SA, Friedrich O, Wiest J (febrero de 2019). "Características de proliferación de células cultivadas en condiciones periódicas frente a estáticas" . Citotecnología . 71 (1): 443–452. doi : 10.1007 / s10616-018-0263-z . PMC  6368509 . PMID  30515656 .
  80. ^ Chung BG, Manbachi A, Saadi W, Lin F, Jeon NL, Khademhosseini A (2007). "Un dispositivo de microfluidos de generación de gradiente para la biología celular" . Revista de experimentos visualizados . 7 (7): 271. doi : 10.3791 / 271 . PMC  2565846 . PMID  18989442 .
  81. ^ a b Pelletier J, Halvorsen K, Ha BY, Paparcone R, Sandler SJ, Woldringh CL, et al. (Octubre 2012). "La manipulación física del cromosoma de Escherichia coli revela su naturaleza blanda" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (40): E2649-56. Código bibliográfico : 2012PNAS..109E2649P . doi : 10.1073 / pnas.1208689109 . PMC  3479577 . PMID  22984156 .
  82. ^ Amir A, Babaeipour F, McIntosh DB, Nelson DR, Jun S (abril de 2014). "Las fuerzas de flexión deforman plásticamente las paredes de las células bacterianas en crecimiento" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 111 (16): 5778–83. arXiv : 1305.5843 . Código bibliográfico : 2014PNAS..111.5778A . doi : 10.1073 / pnas.1317497111 . PMC  4000856 . PMID  24711421 .
  83. ^ a b Choi JW, Rosset S, Niklaus M, Adleman JR, Shea H, Psaltis D (marzo de 2010). "Patrones de electrodos tridimensionales dentro de un canal de microfluidos mediante la implantación de iones metálicos" (PDF) . Lab on a Chip . 10 (6): 783–8. doi : 10.1039 / B917719A . PMID  20221568 .
  84. ^ Yetisen AK, Jiang L, Cooper JR, Qin Y, Palanivelu R, Zohar Y (mayo de 2011). "Un ensayo basado en microsistemas para estudiar la orientación del tubo polínico en la reproducción de plantas". J. Micromech. Microeng . 25 (5): 054018. Código Bibliográfico : 2011JMiMi..21e4018Y . doi : 10.1088 / 0960-1317 / 21/5/054018 . S2CID  12989263 .
  85. ^ Fan H, Das C, Chen H (2009). "Electroforesis bidimensional en un chip". En Herold KE, Rasooly A (eds.). Tecnología Lab-on-a-Chip: Separación y análisis biomolecular . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-47-9.
  86. ^ Bontoux N, Dauphinot L, Potier MC (2009). "Elaboración de Lab-on-a-Chips para análisis de transcriptomas unicelulares". En Herold KE, Rasooly A (eds.). Tecnología Lab-on-a-Chip: Separación y análisis biomolecular . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-47-9.
  87. ^ Cady NC (2009). "Sistemas de amplificación por PCR basados ​​en microchip". Tecnología Lab-on-a-Chip: Separación y análisis biomolecular . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-47-9.
  88. ^ Keymer JE, Galajda P, Muldoon C, Park S, Austin RH (noviembre de 2006). "Metapoblaciones bacterianas en paisajes nanofabricados" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 103 (46): 17290–5. Código Bibliográfico : 2006PNAS..10317290K . doi : 10.1073 / pnas.0607971103 . PMC  1635019 . PMID  17090676 .
  89. ^ Hochstetter A, Stellamanns E, Deshpande S, Uppaluri S, Engstler M, Pfohl T (abril de 2015). "El análisis de células individuales basado en microfluidos revela cambios de motilidad dependientes de fármacos en los tripanosomas" (PDF) . Lab on a Chip . 15 (8): 1961–8. doi : 10.1039 / C5LC00124B . PMID  25756872 .
  90. ^ Ahmed T, Shimizu TS, Stocker R (noviembre de 2010). "Microfluídicos para quimiotaxis bacteriana" . Biología integrativa . 2 (11-12): 604-29. doi : 10.1039 / C0IB00049C . hdl : 1721,1 / 66851 . PMID  20967322 .
  91. ^ Seymour JR, Simó R, Ahmed T, Stocker R (julio de 2010). "Quimioatracción a dimetilsulfoniopropionato en toda la red alimentaria microbiana marina" . Ciencia . 329 (5989): 342–5. Código bibliográfico : 2010Sci ... 329..342S . doi : 10.1126 / science.1188418 . PMID  20647471 . S2CID  12511973 .
  92. ^ Galajda P, Keymer J, Chaikin P, Austin R (diciembre de 2007). "Una pared de embudos concentra bacterias nadadoras" . Revista de bacteriología . 189 (23): 8704–7. doi : 10.1128 / JB.01033-07 . PMC  2168927 . PMID  17890308 .
  93. ^ Angelani L, Di Leonardo R, Ruocco G (enero de 2009). "Micromotores de arranque automático en baño bacteriano". Cartas de revisión física . 102 (4): 048104. arXiv : 0812.2375 . Código Bibliográfico : 2009PhRvL.102d8104A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.102.048104 . PMID  19257480 . S2CID  33943502 .
  94. ^ Di Leonardo R, Angelani L, Dell'arciprete D, Ruocco G, Iebba V, Schippa S, et al. (Mayo de 2010). "Motores de trinquete bacteriano" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 107 (21): 9541–5. arXiv : 0910.2899 . Código bibliográfico : 2010PNAS..107.9541D . doi : 10.1073 / pnas.0910426107 . PMC  2906854 . PMID  20457936 .
  95. ^ Sokolov A, Apodaca MM, Grzybowski BA, Aranson IS (enero de 2010). "Bacterias nadadores potencian engranajes microscópicos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 107 (3): 969–74. Código Bibliográfico : 2010PNAS..107..969S . doi : 10.1073 / pnas.0913015107 . PMC  2824308 . PMID  20080560 .
  96. ^ Grilli S, Miccio L, Vespini V, Finizio A, De Nicola S, Ferraro P (mayo de 2008). "Matriz de microlentes líquidas activadas por electrohumectación selectiva sobre sustratos de niobato de litio". Optics Express . 16 (11): 8084–93. Código Bibliográfico : 2008OExpr..16.8084G . doi : 10.1364 / OE.16.008084 . PMID  18545521 . S2CID  15923737 .
  97. ^ Ferraro P, Miccio L, Grilli S, Finizio A, De Nicola S, Vespini V (2008). "Manipulación de películas líquidas finas para matrices de microlentes ajustables". Noticias de Óptica y Fotónica . 19 (12): 34. doi : 10.1364 / OPN.19.12.000034 .
  98. ^ Pégard NC, Toth ML, Driscoll M, Fleischer JW (diciembre de 2014). "Tomografía óptica de barrido de flujo" . Lab on a Chip . 14 (23): 4447–50. doi : 10.1039 / C4LC00701H . PMC  5859944 . PMID  25256716 .
  99. ^ Pégard NC, Fleischer JW (2012). "Microscopía de microfluidos 3D mediante canal inclinado". Óptica biomédica e imágenes tridimensionales . págs. BM4B.4. doi : 10.1364 / BIOMED.2012.BM4B.4 . ISBN 978-1-55752-942-8.
  100. ^ Lu C, Pégard NC, Fleischer JW (22 de abril de 2013). "Iluminación estructurada basada en flujo". Letras de Física Aplicada . 102 (16): 161115. Código Bibliográfico : 2013ApPhL.102p1115L . doi : 10.1063 / 1.4802091 .
  101. ^ Kim JY, Cho SW, Kang DK, Edel JB, Chang SI, deMello AJ, O'Hare D (septiembre de 2012). "Lab-chip HPLC con microfluidos integrados basados ​​en gotas para separación y compartimentación de alta frecuencia". Comunicaciones químicas . Cambridge, Inglaterra. 48 (73): 9144–6. doi : 10.1039 / c2cc33774f . PMID  22871959 .
  102. ^ Ochoa A, Álvarez-Bohórquez E, Castillero E, Olguin LF (mayo de 2017). "Detección de inhibidores de enzimas en extractos naturales crudos utilizando microfluídicos basados ​​en gotas acoplados a HPLC". Química analítica . 89 (9): 4889–4896. doi : 10.1021 / acs.analchem.6b04988 . PMID  28374582 .
  103. ^ Gerhardt RF, Peretzki AJ, Piendl SK, Belder D (diciembre de 2017). "Combinación perfecta de chip-HPLC de alta presión y microfluidos de gotitas en un chip de vidrio microfluídico integrado". Química analítica . 89 (23): 13030–13037. doi : 10.1021 / acs.analchem.7b04331 . PMID  29096060 .
  104. ^ Killeen K, Yin H, Sobek D, Brennen R, Van de Goor T (octubre de 2003). Chip-LC / MS: HPLC-MS con microfluidos poliméricos (PDF) . VII Congreso Internacional de Sistemas Miniaturizados de Analistas Químicos y Bloquimicos. Proc MicroTAS . Squaw Valley, Callfornla Estados Unidos. págs. 481–484.
  105. ^ Vollmer M, Hörth P, Rozing G, Couté Y, Grimm R, Hochstrasser D, Sanchez JC (marzo de 2006). "HPLC / MS multidimensional del proteoma nucleolar usando HPLC-chip / MS". Revista de ciencia de la separación . 29 (4): 499–509. doi : 10.1002 / jssc.200500334 . PMID  16583688 .
  106. ^ Reichmuth DS, Shepodd TJ, Kirby BJ (mayo de 2005). "Microchip HPLC de péptidos y proteínas". Química analítica . 77 (9): 2997–3000. doi : 10.1021 / ac048358r . PMID  15859622 .
  107. ^ Hardouin J, Duchateau M, Joubert-Caron R, Caron M (2006). "Utilidad de un dispositivo de microfluidos integrado (HPLC-Chip-MS) para mejorar la confianza en la identificación de proteínas por proteómica". Comunicaciones rápidas en espectrometría de masas . 20 (21): 3236–44. Código Bibliográfico : 2006RCMS ... 20.3236H . doi : 10.1002 / rcm.2725 . PMID  17016832 .
  108. ^ Brennen RA, Yin H, Killeen KP (diciembre de 2007). "Formación de gradiente de microfluidos para LC chip de nanoflujo". Química analítica . 79 (24): 9302–9. doi : 10.1021 / ac0712805 . PMID  17997523 .
  109. ^ Zhu KY, Leung KW, Ting AK, Wong ZC, Ng WY, Choi RC, Dong TT, Wang T, Lau DT, Tsim KW (marzo de 2012). "Cromatografía líquida nano basada en chips de microfluidos acoplada a espectrometría de masas en tándem para la determinación de drogas y metabolitos abusados ​​en cabello humano". Química analítica y bioanalítica . 402 (9): 2805-15. doi : 10.1007 / s00216-012-5711-6 . PMID  22281681 . S2CID  7748546 .
  110. ^ Polat AN, Kraiczek K, Heck AJ, Raijmakers R, Mohammed S (noviembre de 2012). "Marcado de dimetilo isotópico totalmente automatizado y enriquecimiento de fosfopéptidos utilizando un fosfochip de HPLC microfluídico". Química analítica y bioanalítica . 404 (8): 2507–12. doi : 10.1007 / s00216-012-6395-7 . PMID  22975804 . S2CID  32545802 .
  111. ^ Santiago, Juan G. "Gestión del agua en pilas de combustible PEM" . Laboratorio de Microfluidos de Stanford . Archivado desde el original el 28 de junio de 2008.
  112. ^ Tretkoff, Ernie (mayo de 2005). "Construyendo una celda de combustible mejor usando microfluidos" . Noticias de APS . 14 (5): 3.
  113. ^ Allen J. "Iniciativa de pila de combustible en el laboratorio de microfluidos del MnIT" . Universidad Tecnológica de Michigan. Archivado desde el original el 5 de marzo de 2008.
  114. ^ "Estrategia de astrobiología de la NASA, 2015" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 22 de diciembre de 2016.
  115. ^ Beebe DJ, Mensing GA, Walker GM (2002). "Física y aplicaciones de la microfluídica en biología". Revisión anual de Ingeniería Biomédica . 4 : 261–86. doi : 10.1146 / annurev.bioeng.4.112601.125916 . PMID  12117759 .
  116. ^ Theberge AB, Courtois F, Schaerli Y, Fischlechner M, Abell C, Hollfelder F, Huck WT (agosto de 2010). "Microgotas en microfluídica: una plataforma en evolución para los descubrimientos en química y biología" (PDF) . Angewandte Chemie . 49 (34): 5846–68. doi : 10.1002 / anie.200906653 . PMID  20572214 .
  117. ^ van Dinther AM, Schroën CG, Vergeldt FJ, van der Sman RG, Boom RM (mayo de 2012). "Flujo de suspensión en dispositivos microfluídicos: una revisión de técnicas experimentales centradas en gradientes de concentración y velocidad". Avances en ciencia de interfases y coloides . 173 : 23–34. doi : 10.1016 / j.cis.2012.02.003 . PMID  22405541 .
  118. ^ Mora MF, Greer F, Stockton AM, Bryant S, Willis PA (noviembre de 2011). "Hacia la automatización total de microfluidos para análisis in situ extraterrestres". Química analítica . 83 (22): 8636–41. doi : 10.1021 / ac202095k . PMID  21972965 .
  119. ^ Chiesl TN, Chu WK, Stockton AM, Amashukeli X, Grunthaner F, Mathies RA (abril de 2009). "Análisis mejorado de aminas y aminoácidos utilizando Pacific Blue y el sistema de electroforesis capilar de microchip Mars Organic Analyzer". Química analítica . 81 (7): 2537–44. doi : 10.1021 / ac8023334 . PMID  19245228 .
  120. ^ Kaiser RI, Stockton AM, Kim YS, Jensen EC, Mathies RA (2013). "Sobre la formación de dipéptidos en modelos de hielo interestelar". El diario astrofísico . 765 (2): 111. Bibcode : 2013ApJ ... 765..111K . doi : 10.1088 / 0004-637X / 765/2/111 . ISSN  0004-637X .
  121. ^ Stockton AM, Tjin CC, Chiesl TN, Mathies RA (julio de 2011). "Análisis de biomarcadores carbonosos con el sistema de electroforesis capilar de microchip Mars Organic Analyzer: ácidos carboxílicos". Astrobiología . 11 (6): 519-28. Código bibliográfico : 2011AsBio..11..519S . doi : 10.1089 / ast.2011.0634 . PMID  21790324 .
  122. ^ Stockton AM, Tjin CC, Huang GL, Benhabib M, Chiesl TN, Mathies RA (noviembre de 2010). "Análisis de biomarcadores carbonosos con el sistema de electroforesis capilar de microchip Mars Organic Analyzer: aldehídos y cetonas". Electroforesis . 31 (22): 3642–9. doi : 10.1002 / elps.201000424 . PMID  20967779 . S2CID  34503284 .
  123. ^ Mora MF, Stockton AM, Willis PA (2015). "Análisis de tioles por electroforesis capilar de microchip para investigaciones planetarias in situ". Protocolos de electroforesis capilar de microchip . Métodos en Biología Molecular. 1274 . Nueva York, NY: Humana Press. págs. 43–52. doi : 10.1007 / 978-1-4939-2353-3_4 . ISBN 9781493923526. PMID  25673481 .
  124. ^ Bowden SA, Wilson R, Taylor C, Cooper JM, Parnell J (enero de 2007). "La extracción de biomarcadores intracristalinos y otros compuestos orgánicos de minerales de sulfato usando un formato microfluídico - un estudio de viabilidad para la detección remota de vida fósil usando una celda H microfluídica" . Revista Internacional de Astrobiología . 6 (1): 27–36. Código Bibliográfico : 2007IJAsB ... 6 ... 27B . doi : 10.1017 / S147355040600351X . ISSN  1475-3006 . S2CID  123048038 .
  125. ^ a b Hajji, I .; Serra, M .; Geremie, L .; Ferrante, I .; Renault, R .; Viovy, J.-L .; Descroix, S .; Ferraro, D. (2020). "Plataforma de microfluidos de gotas para análisis RT-qPCR de flujo continuo y rápido dedicada a la aplicación de diagnóstico de cáncer" . Sensores y actuadores B: Químico . 303 : 127171. doi : 10.1016 / j.snb.2019.127171 .
  126. ^ Macosko, Evan-Z; Basu, Anindita; Satija, Rahul; Nemesh, James; Shekhar, Karthik; Goldman, Melissa; Tirosh, Itay; Bialas, Allison-R; Kamitaki, Nolan; Martersteck, Emily-M; Trombetta, John-J (2015). "Perfiles de expresión en todo el genoma altamente paralelos de células individuales utilizando gotitas de nanolitros" . Celular . 161 (5): 1202-1214. doi : 10.1016 / j.cell.2015.05.002 . PMC  4481139 . PMID  26000488 .
  127. ^ Liu, Peijia; Liang, Hongyan; Xue, Li; Yang, Chun; Liu, Yang; Zhou, Kun; Jiang, Xiaofeng (2012). "Posible importancia clínica del análisis de mutación de KRAS basado en plasma utilizando el método de genotipado de la sonda COLD-PCR / TaqMan® -MGB" . Medicina experimental y terapéutica . 4 (1): 109-112. doi : 10.3892 / etm.2012.566 . ISSN  1792-0981 . PMC  3460285 . PMID  23060932 .
  128. ^ Manak, Michael S .; Varsanik, Jonathan S .; Hogan, Brad J .; Whitfield, Matt J .; Su, Wendell R .; Joshi, Nikhil; Steinke, Nicolai; Min, Andrew; Berger, Delaney; Saphirstein, Robert J .; Dixit, Gauri (17 de septiembre de 2018). "Ensayo de microfluidos de biomarcadores fenotípicos de células vivas para la estratificación del riesgo de pacientes con cáncer a través del aprendizaje automático" . Ingeniería Biomédica de la Naturaleza . 2 (10): 761–772. doi : 10.1038 / s41551-018-0285-z . ISSN  2157-846X . PMC  6407716 . PMID  30854249 .
  129. ^ Karabacak, Nezihi Murat; Spuhler, Philipp S; Fachin, Fabio; Lim, Eugene J; Pai, Vincent; Ozkumur, Emre; Martel, Joseph M; Kojic, Nikola; Smith, Kyle; Chen, Pin-i; Yang, Jennifer (2014). "Aislamiento microfluídico, sin marcadores de células tumorales circulantes de muestras de sangre" . Protocolos de la naturaleza . 9 (3): 694–710. doi : 10.1038 / nprot.2014.044 . ISSN  1754-2189 . PMC  4179254 . PMID  24577360 .
  130. ^ Warburg, Otto; Viento, Franz; Negelein, Erwin (7 de marzo de 1927). "El metabolismo de los tumores en el cuerpo" . Revista de fisiología general . 8 (6): 519–530. doi : 10.1085 / jgp.8.6.519 . ISSN  1540-7748 . PMC  2140820 . PMID  19872213 .
  131. ^ Gascoyne, Peter RC; Noshari, Jamileh; Anderson, Thomas J .; Becker, Frederick F. (2009). "Aislamiento de células raras a partir de mezclas de células por dielectroforesis" . Electroforesis . 30 (8): 1388-1398. doi : 10.1002 / elps.200800373 . PMC  3754902 . PMID  19306266 .
  132. ^ Yu, M .; Bardia, A .; Aceto, N .; Bersani, F .; Madden, MW; Donaldson, MC; Desai, R .; Zhu, H .; Comaills, V .; Zheng, Z .; Wittner, BS (11 de julio de 2014). "Cultivo ex vivo de células tumorales de mama circulantes para pruebas individualizadas de susceptibilidad a fármacos" . Ciencia . 345 (6193): 216–220. Código bibliográfico : 2014Sci ... 345..216Y . doi : 10.1126 / science.1253533 . ISSN  0036-8075 . PMC  4358808 . PMID  25013076 .
  133. ^ Liang, Li-Guo; Kong, Meng-Qi; Zhou, jerez; Sheng, Ye-Feng; Wang, Ping; Yu, Tao; Inci, Fatih; Kuo, Winston Patrick; Li, Lan-Juan; Demirci, Utkan; Wang, ShuQi (2017). "Un dispositivo microfluídico de doble filtración integrado para el aislamiento, enriquecimiento y cuantificación de vesículas extracelulares urinarias para la detección de cáncer de vejiga" . Informes científicos . 7 (1): 46224. Bibcode : 2017NatSR ... 746224L . doi : 10.1038 / srep46224 . ISSN  2045-2322 . PMC  5402302 . PMID  28436447 .
  134. ^ Mathew, Dilu G .; Beekman, Pepijn; Lemay, Serge G .; Zuilhof, Han; Le Gac, Séverine; van der Wiel, Wilfred G. (12 de febrero de 2020). "Detección electroquímica de vesículas extracelulares derivadas de tumores en electrodos nanointerdigitados" . Nano Letras . 20 (2): 820–828. Código bibliográfico : 2020NanoL..20..820M . doi : 10.1021 / acs.nanolett.9b02741 . ISSN  1530-6984 . PMC  7020140 . PMID  31536360 .
  135. ^ Liu, Zongbin; Lee, Yeonju; Jang, Joon hee; Li, Ying; Han, Xin; Yokoi, Kenji; Ferrari, Mauro; Zhou, Ledu; Qin, Lidong (2015). "Análisis citométrico microfluídico de la transportabilidad e invasividad de las células cancerosas" . Informes científicos . 5 (1): 14272. Bibcode : 2015NatSR ... 514272L . doi : 10.1038 / srep14272 . ISSN  2045-2322 . PMC  4585905 . PMID  26404901 .
  136. ^ Eduati, Federica; Utharala, Ramesh; Madhavan, Dharanija; Neumann, Ulf Peter; Longerich, Thomas; Cramer, Thorsten; Sáez-Rodríguez, Julio; Merten, Christoph A. (2018). "Una plataforma de microfluidos para el cribado combinatorio de fármacos en biopsias de cáncer" . Comunicaciones de la naturaleza . 9 (1): 2434. Bibcode : 2018NatCo ... 9.2434E . doi : 10.1038 / s41467-018-04919-w . ISSN  2041-1723 . PMC  6015045 . PMID  29934552 .
  137. ^ Stevens, Mark M; Maire, Cecile L; Chou, Nigel; Murakami, Mark A; Knoff, David S; Kikuchi, Yuki; Kimmerling, Robert J; Liu, Huiyun; Haidar, Samer; Calistri, Nicholas L; Cermak, Nathan (2016). "La sensibilidad a los fármacos de las células cancerosas individuales se predice mediante cambios en la tasa de acumulación masiva" . Biotecnología de la naturaleza . 34 (11): 1161-1167. doi : 10.1038 / nbt.3697 . ISSN  1087-0156 . PMC  5142231 . PMID  27723727 .
  138. ^ a b Sart, Sébastien; Tomasi, Raphaël F.-X .; Amselem, Gabriel; Baroud, Charles N. (2017). "Citometría multiescala y regulación de cultivos de células 3D en un chip" . Comunicaciones de la naturaleza . 8 (1): 469. Bibcode : 2017NatCo ... 8..469S . doi : 10.1038 / s41467-017-00475-x . ISSN  2041-1723 . PMC  5589863 . PMID  28883466 .
  139. ^ Grosselin, Kevin; Durand, Adeline; Marsolier, Justine; Poitou, Adeline; Marangoni, Elisabetta; Nemati, Fariba; Dahmani, Ahmed; Lameiras, Sonia; Reyal, Fabien; Frenoy, Olivia; Pousse, Yannick (2019). "ChIP-seq unicelular de alto rendimiento identifica la heterogeneidad de los estados de cromatina en el cáncer de mama" . Genética de la naturaleza . 51 (6): 1060–1066. doi : 10.1038 / s41588-019-0424-9 . ISSN  1061-4036 . PMID  31152164 . S2CID  171094979 .
  140. ^ Regnault C, Dheeman DS, Hochstetter A (junio de 2018). "Dispositivos de microfluidos para ensayos de fármacos" . Alto rendimiento . 7 (2): 18. doi : 10,3390 / ht7020018 . PMC  6023517 . PMID  29925804 .
  141. ^ Greener J, Tumarkin E, Debono M, Kwan CH, Abolhasani M, Guenther A, Kumacheva E (enero de 2012). "Desarrollo y aplicaciones de un reactor de microfluidos con múltiples sondas analíticas". El analista . 137 (2): 444–50. Código bibliográfico : 2012Ana ... 137..444G . doi : 10.1039 / C1AN15940B . PMID  22108956 . S2CID  9558046 .
  142. ^ Greener J, Tumarkin E, Debono M, Dicks AP, Kumacheva E (febrero de 2012). "Educación: una plataforma de microfluidos para laboratorios de química analítica de nivel universitario". Lab on a Chip . 12 (4): 696–701. doi : 10.1039 / C2LC20951A . PMID  22237720 . S2CID  36885580 .
  143. ^ Hochstetter A (diciembre de 2019). "El procedimiento de presegmentación genera dispositivos de microfluidos de lados lisos: ¿Desbloquear imágenes de múltiples ángulos para todos?" . ACS Omega . 4 (25): 20972–20977. doi : 10.1021 / acsomega.9b02139 . PMC  6921255 . PMID  31867488 .

Revisar artículos

  • Yetisen AK, Akram MS, Lowe CR (junio de 2013). "Dispositivos de diagnóstico de punto de atención de microfluidos basados ​​en papel". Lab on a Chip . 13 (12): 2210–51. doi : 10.1039 / C3LC50169H . PMID  23652632 . S2CID  17745196 .
  • Whitesides GM (julio de 2006). "Los orígenes y el futuro de la microfluídica". Naturaleza . 442 (7101): 368–73. Código bibliográfico : 2006Natur.442..368W . doi : 10.1038 / nature05058 . PMID  16871203 . S2CID  205210989 .
  • Seemann R, Brinkmann M, Pfohl T, Herminghaus S (enero de 2012). "Microfluídicos a base de gotitas". Informes sobre avances en física . 75 (1): 016601. Código Bibliográfico : 2012RPPh ... 75a6601S . doi : 10.1088 / 0034-4885 / 75/1/016601 . PMID  22790308 .
  • Squires TM, Quake SR (2005). "Microfluídica: física de fluidos en la escala de nanolitros" (PDF) . Reseñas de Física Moderna . 77 (3): 977–1026. Código Bibliográfico : 2005RvMP ... 77..977S . doi : 10.1103 / RevModPhys.77.977 .
  • Yetisen AK, Volpatti LR (julio de 2014). "Protección de patentes y licencias en microfluídica". Lab on a Chip . 14 (13): 2217-25. doi : 10.1039 / C4LC00399C . PMID  24825780 . S2CID  8669721 .
  • Chen K (2011). "Microfluídica y el futuro de la investigación farmacológica" . Revista de Licenciatura en Ciencias de la Vida . 5 (1): 66–69. Archivado desde el original el 31 de marzo de 2012 . Consultado el 30 de agosto de 2011 .
  • Angell JB, Terry SC, Barth PW (abril de 1983). "Dispositivos micromecánicos de silicio". Scientific American . 248 (4): 44–55. Código Bibliográfico : 1983SciAm.248d..44A . doi : 10.1038 / scientificamerican0483-44 .
  • Carugo D, Bottaro E, Owen J, Stride E, Nastruzzi C (mayo de 2016). "Producción de liposomas por microfluidos: factores potenciales y limitantes" . Informes científicos . 6 : 25876. Bibcode : 2016NatSR ... 625876C . doi : 10.1038 / srep25876 . PMC  4872163 . PMID  27194474 .
  • Chossat JB, Park YL, Wood RJ, Duchaine V (septiembre de 2013). "Un sensor de deformación suave basado en líquidos iónicos y metálicos". Revista de sensores IEEE . 13 (9): 3405–3414. Código bibliográfico : 2013ISenJ..13.3405C . CiteSeerX  10.1.1.640.4976 . doi : 10.1109 / JSEN.2013.2263797 . S2CID  14492585 .
  • Tseng TM, Li M, Freitas DN, Mongersun A, Araci IE, Ho TY, Schlichtmann U (2018). Columba S: una herramienta de automatización de diseño de co-diseño escalable para la integración de microfluidos a gran escala (PDF) . Actas de la 55ª Conferencia Anual de Automatización del Diseño. pag. 163.

Libros

  • Bruus H (2008). Microfluídica teórica . Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0199235094.
  • Herold KE, Rasooly A (2009). Tecnología Lab-on-a-Chip: Fabricación y microfluidos . Prensa Académica Caister. ISBN 978-1-904455-46-2.
  • Kelly R, ed. (2012). Avances en microfluídica . Richland, Washington, EE.UU .: Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico. ISBN 978-953-510-106-2.
  • Tabeling P (2006). Introducción a la microfluídica . Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-856864-3.
  • Jenkins G, CD de Mansfield (2012). Diagnóstico de microfluidos . Prensa Humana. ISBN 978-1-62703-133-2.
  • Li X, Zhou Y, eds. (2013). Dispositivos de microfluidos para aplicaciones biomédicas . Woodhead Publishing. ISBN 978-0-85709-697-5.

Educación