Laboratorios en un chip

La miniaturización en el manejo de fluidos

CIMEC-UNL-CONICET - CONICET SANTA FE - EL LITORAL

La miniaturización de la tecnología generó profundas transformaciones en nuestra vida cotidiana con sus resultados más revolucionarios en teléfonos y computadoras, pero también en el manejo de fluidos (líquidos y gases) originando una disciplina que se conoce como Microfluídica. 

Pablo Kler* desarrolla su investigación en modelos y simulaciones computacionales en microfluídica y fenómenos de transporte en la microescala en el Centro de Investigación de Métodos Computacionales (Cimec-UNL-Conicet), en el Predio Conicet “Dr. Alberto Cassano” de Santa Fe.

“Esta disciplina científica estudia los fenómenos y efectos fisicoquímicos que permiten mejorar y ampliar el campo de aplicación de procesos que involucran fluidos y que tradicionalmente se desarrollaron en una “escala humana”, pero que ahora pueden hacer esa escala hasta mil veces más pequeñas, es decir, en algunos micrómetros”, explica.

—¿Podemos reconocerla en la vida cotidiana?

—La Naturaleza emplea la microescala con resultados sorprendentes: la producción de los hilos de las telarañas, el transporte de agua y nutrientes en las plantas, o de oxígeno en nuestro cuerpo. El desafío que nos planteamos es poder desarrollar técnicas que, beneficiándose de la microescala, impacten positivamente en la calidad de vida de las personas. Una de nuestras líneas de investigación está orientada al estudio y desarrollo de los llamados “Laboratorios en un chip”. Estos dispositivos basados en Microfluídica aumentan el rendimiento y disminuyen los costos económicos y ambientales de las técnicas de análisis, para su uso en salud, ambiente o alimentos. Hoy, hay muy pocos desarrollos comerciales, más allá de los ya conocidos tests de embarazo o medidores de glucosa, pero otros “Laboratorios en un chip” estarán disponibles pronto.

—¿Cómo se relacionan la Microfluídica y la computación?

—En una escala tan pequeña se vuelve muy complicado medir los efectos que queremos estudiar: es sencillo medir la velocidad de un auto en una calle, pero medir la velocidad de un virus en un canal micrométrico es costoso en esfuerzo, tiempo y dinero. Desarrollar modelos que imiten adecuadamente la realidad de la microescala nos ayuda a entender qué ocurre para poder así mejorar procesos y dispositivos. En las computadoras construimos “maquetas virtuales” que nos permiten cambiar, medir y estudiar todo lo que necesitamos a un costo muy bajo.

—¿Por qué eligió estudiar este tema?

—La motivación es entender el mundo que nos rodea y, basados en esa comprensión, desarrollar herramientas que mejoren nuestra calidad de vida en armonía con los limitados recursos del planeta. En Microfluídica aun hay mucho por estudiar y comprender, y eso nos permitirá aprovechar los recursos de una manera más eficiente y sustentable. El poder utilizar computadoras para acelerar ese proceso de comprensión es una ventaja inigualable.

—En su línea de investigación, ¿con quiénes trabaja?

—Con el Dr. Claudio Berli (Intec) trabajamos en los modelos y en la interpretación de resultados; con los colegas del Cimec (Dres. Mario Storti, Fabio Guarnieri, Lisandro Dalcin, Rodrigo Paz y Jorge D'Elía) investigamos la forma de implementarlos en las computadoras.

(*)Bioingeniero (FI-Uner), Dr. en Ingeniería (Fich-UNL), investigador del Conicet y docente de Ingeniería en Sistemas de Información (Frsf-UTN). Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (ÁCS/Conicet S. Fe).