Desarrollo de microdispositivos para análisis de células y biomoléculas

Abstract

En la última década, los dispositivos de microfluídica han desempeñado un papel importante en muchos procesos biológicos, químicos, y aplicaciones de ingeniería1. Con esta consigna, en este trabajo de tesis se han desarrollado exitosamente dispositivos de microfluídica, los cuales fueron empleados para el sensado óptico de células con un microporo inmerso en estado sólido fabricado por un método químico. Además, se estudió la muerte celular con medicamentos quimioterapéuticos a través de la fluorescencia de las biomoléculas celulares para identificar tipos de muerte celular. Es destacable que en este trabajo de tesis se desarrolló un método de fabricación de dispositivos de microfluídica, prescindiendo del acceso a un cuarto limpio (cleanroom), de tal manera que se posibilita la inclusión de la microfluídica prácticamente en cualquier laboratorio. Varios diseños fueron fabricados e investigados para evaluar la capacidad de la resina epóxica para para obtener réplicas en polidimetilsiloxano (PDMS) para ensamblar los dispositivos de microfluídica. Esta capacidad para transferir el diseño desde la resina epóxica hacia el PDMS fue verificada mediante la caracterización con microscopia electrónica. Además, se logró fabricar un microporo de estado sólido e integrarlo en un dispositivo multicapa de microfluídica. Este dispositivo fue utilizado para sensar ópticamente las células mediante la adquisición y análisis de imágenes, demostrando ser un método muy bueno y asequible para la detección y el conteo de células. Los dispositivos de microfluídica también permitieron identificar tipos de apoptosis celular ocasionado por la exposición a la quimioterapia utilizada comúnmente en células del cáncer mama. Alrededor de 7000 imágenes fueron analizadas, lográndose identificar biomoléculas implicadas en la autofagia, vialidad celular, apoptosis programada y no programada. Por otro lado, se desarrollaron varios microcanales que fueron diseñados, contrastados y estudiados para realizar electroforesis de marcadores moleculares de ADN para estudiar genes de resistencia a la roya de la hoja del trigo.