Crean microscopio en un chip

El "microscopio microscópico" es tan pequeño como la punta de un dedo. Y a pesar de que opera sin lentes tiene un poder de ampliación similar al de un microscopio óptico de alta calidad, afirman los científicos del Instituto de Tecnología de California.

Lo más importante, agregan los investigadores en Proceedings of the National Academy of Sciences (Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos), es que puede ser producido en masa por un costo aproximado de 10 dólares.

"El objeto es verdaderamente compacto" afirma el profesor Changhuei Yang, quien desarrolló el aparato que ha sido llamado microscopio optofluidico. "Puede colocarse en teléfono móvil y utilizar solamente rayos solares para su iluminación", agrega.

Según los expertos, el aparato podría revolucionar la forma como se diagnostican ciertas enfermedades como la malaria, por lo que podría ser una herramienta muy útil para el mundo en desarrollo. Por ejemplo, explican los investigadores, el microscopio puede ser utilizado en regiones remotas que no cuentan con equipos de diagnóstico y con una muestra de sangre puede detectar malaria.

O también serviría para analizar si hay patógenos que propagan enfermedades en los abastecimientos de agua.

Microfluidos

El nuevo instrumento combina la tecnología tradicional del chip de computadora con la técnica de microfluidos. Ésta consiste en la canalización del flujo de líquidos a escalas increíblemente pequeñas. Así, el chip del microscopio optofluidico mide solamente 1,5 centímetros.

"Los microscopios han existido desde el siglo 16 -dice el profesor Yang- y sin embargo su diseño básico ha sido objeto de muy pocos cambios". Además, agrega el investigador, hasta ahora ha sido increíblemente caro poder miniaturizar estos aparatos. Por esta razón los investigadores basaron su diseño en un principio diferente con el cual no es necesario utilizar lentes ni otros elementos ópticos voluminosos.

Alta resolución

Para su fabricación los investigadores colocaron una capa de metal sobre la rejilla de un dispositivo de cargas interconectadas (llamado sensor CCD), similar a los sensores que se utilizan en las cámaras digitales. Posteriormente se hizo una línea de pequeñísimos orificios (de menos de una millonésima de metro) en el metal. Cada orificio corresponde a un píxel en el vector del sensor y el líquido que contiene la muestra que se desea analizar fluye por un canal de microfluidos que será colocado sobre la capa de metal.

El chip es iluminado desde la parte superior y, según los investigadores, la iluminación de la luz solar es suficiente. Cuando se coloca la muestra, ésta fluye hacia la línea de orificios en el metal. Y a medida que los pequeños organismos o las células se introducen en los orificios, el sensor produce una serie de imágenes, que después pueden ser analizadas.

Producción en masa

Los investigadores están ahora en conversación con varias compañías de biotecnología para producir el chip en masa. Se espera que este pueda utilizarse en varios tipos de plataformas dependiendo de las necesidades del usuario, desde comunidades rurales hasta campos de batalla. Y en el futuro, dicen los científicos, estos microscopios optofluidicos se incorporarían en aparatos que podrían ser implantados en el cuerpo humano.

"Un sistema de análisis de microscopio implantable podría de forma autónoma analizar y aislar células cancerígenas en la circulación sanguínea", dice el profesor Yang. "Y esto podría ofrecer una importante información de diagnóstico y quizás ayudar a detener la propagación de cáncer".