Lab on a Chip o LOC es la tecnología a la que dedicaré este artículo. Ten en cuenta que la sanidad es un sector que necesita progresar urgentemente para servir mejor a sus usuarios. El mundo es cada vez más consciente de los problemas que rodean a la asistencia sanitaria: en la mayoría de los países desarrollados, los ciudadanos tienen dificultades para pagar los servicios médicos, especialmente con los costes de los seguros que aumentan cada año. Innovaciones como la inteligencia artificial, la nanotecnología y la realidad virtual están cambiando por completo la forma de percibir y gestionar la asistencia sanitaria.
Últimamente han aparecido en el mercado nuevos dispositivos con el objetivo de simplificar nuestra vida cotidiana y ayudarnos a mantenernos sanos. Un ejemplo es la tecnología lab-on-a-chip, que tiene muchas aplicaciones potenciales en la atención sanitaria. En este artículo le presentaremos los dispositivos lab-on-a-chip y le explicaremos cómo podrían cambiar el futuro de la sanidad este tipo de dispositivo que combina tecnología microelectrónica y MEMS.
Índice de contenidos
¿Qué es un lab-on-a-chip?
Un lab-on-a-chip es un dispositivo que realiza análisis de laboratorio en miniatura. El abanico de posibles aplicaciones es muy amplio. Se pueden encontrar dispositivos lab-on-a-chip que analizan sangre y orina, otros que analizan alimentos, detectan patógenos e incluso realizan la secuenciación del ADN. Un aspecto importante que hay que mencionar es que los dispositivos lab-on-a-chip son muy fáciles de usar.
Son sistemas integrados con un diseño muy sencillo y no requieren condiciones de laboratorio especializadas. Esto supone una gran ventaja en comparación con los procedimientos de laboratorio actuales. La mayoría de los laboratorios requieren salas limpias y personal formado, lo que supone un coste elevado. Otra ventaja de los dispositivos lab-on-a-chip es que reducen considerablemente el tiempo total de preparación de las muestras. Los dispositivos lab-on-a-chip son especialmente adecuados para el análisis en el punto de atención. En general, el análisis en el punto de atención se lleva a cabo en el lugar donde se obtuvo la muestra. Esto significa que los dispositivos lab-on-a-chip pueden utilizarse en casa o fuera del entorno hospitalario.
Diagnóstico médico con lab-on-a-chip
Una de las principales aplicaciones de los dispositivos lab-on-a-chip es la detección de patógenos en la sangre. Por ejemplo, los dispositivos lab-on-a-chip pueden utilizarse para determinar si un paciente ha contraído malaria, dengue u otras enfermedades tropicales. La muestra de sangre se añade al dispositivo y luego se incuba. Una vez extraídos los patógenos, se identifican con la ayuda de un chip especializado. Algunos dispositivos lab-on-a-chip también son capaces de detectar proteínas y anticuerpos. Esto es importante para el diagnóstico del cáncer, donde ciertos biomarcadores pueden indicar la presencia de tumores.
Detección de patógenos y biomarcadores
Otro importante campo de aplicación de los dispositivos lab-on-a-chip es la detección de patógenos en los alimentos. La contaminación de los alimentos es un problema importante que afecta a millones de personas cada año. Una gran ventaja de los dispositivos lab-on-a-chip es que pueden implantarse a gran escala y utilizarse en las fábricas de alimentos para detectar patógenos u otros contaminantes. Un dispositivo lab-on-a-chip puede utilizarse para detectar patógenos como la salmonela, el estafilococo o la E. coli en muestras de alimentos. Además, pueden analizar la muestra de alimentos en busca de toxinas y metales pesados como el mercurio o el cadmio.
Dispositivos Lab-on-a-chip inyectables
Los dispositivos lab-on-a-chip inyectables son un subtipo especial de dispositivos lab-on-a-chip que se inyectan en el torrente sanguíneo. Suelen utilizarse para el seguimiento continuo de determinados biomarcadores en la sangre. Estos dispositivos pueden utilizarse para medir los niveles de glucosa en sangre en pacientes con diabetes, los niveles de colesterol en pacientes con hipertensión arterial o incluso los niveles de oxígeno en sangre en pacientes en estado crítico.
Otro aspecto importante de estos dispositivos es que son capaces de analizar sustancias que normalmente son invisibles para el ojo. Por ejemplo, la hemoglobina es una proteína de la sangre que transporta oxígeno y que suele ser invisible a simple vista. Los dispositivos lab-on-a-chip inyectables son una forma no invasiva, indolora y barata de controlar parámetros sanguíneos importantes.
¿Cómo funciona un Lab-on-a-chip?
Para entender cómo funciona un lab-on-a-chip, es importante conocer su estructura y los diferentes componentes que lo componen. Un dispositivo lab-on-a-chip está hecho principalmente de silicio, con materiales adicionales como el oro o el vidrio. Los principales componentes de un lab-on-a-chip son canales, depósitos, electrodos y válvulas. Existen diferentes tipos de dispositivos lab-on-a-chip en función de la aplicación deseada. Pueden clasificarse como dispositivos de afinidad, dispositivos bioquímicos, inmunoensayos o sistemas que incluyen todos estos componentes.
El primer paso del análisis lab-on-a-chip es la preparación de la muestra. La muestra se añade al dispositivo y luego se procesa con diferentes reacciones bioquímicas. Tras la preparación de la muestra, hay que aplicar un método de detección para analizarla. Aquí es donde entran en juego los electrodos: Proporcionan corriente eléctrica para el proceso de detección. Dependiendo de la aplicación, las válvulas pueden activarse para transportar la muestra de una parte del dispositivo a otra.
Posibles aplicaciones del Lab on a Chip en la sanidad
El tiempo de preparación de la muestra de los dispositivos lab-on-a-chip es significativamente más corto que el método de preparación de muestras estándar. Esto los hace ideales para el análisis en el punto de atención. Además de las ventajas de la preparación de muestras, estos dispositivos están muy miniaturizados y requieren muy poco espacio. Por ello, los dispositivos lab-on-a-chip tienen el potencial de cambiar la forma en que analizamos y gestionamos nuestra salud. Además, podrían resolver muchos problemas actuales de la sanidad y reducir los costes médicos generales. Estas son algunas de las posibles aplicaciones de los dispositivos lab-on-a-chip en la sanidad:
- Diagnóstico de enfermedades infecciosas: un dispositivo lab-on-a-chip puede utilizarse para cuantificar la carga viral. Permite a los médicos identificar y medir la cantidad de patógenos en una muestra de sangre. Esto puede ser especialmente importante para los pacientes con infecciones crónicas, como la hepatitis C.
- Secuenciación del ADN: la secuenciación del ADN es un método para identificar determinadas mutaciones genéticas. Este proceso suele ser muy caro y requiere muchos recursos. Los dispositivos Lab-on-a-chip son capaces de secuenciar el ADN de forma sencilla y económica.
- Análisis del microbioma: el microbioma se refiere a las bacterias y virus que habitan en nuestro cuerpo. Está formado por unas 10 veces más células microbianas que células humanas. Muchos investigadores sostienen que el microbioma influye en la salud humana.
- Seguridad alimentaria: la seguridad de los alimentos es una de las principales preocupaciones tanto de los consumidores como de los productores. Los dispositivos Lab-on-a-chip son capaces de detectar patógenos como la salmonela en muestras de alimentos a un coste menor.
Nanobots inyectables
Otra aplicación vanguardista de la tecnología lab-on-a-chip es el desarrollo de nanobots inyectables para terapias dirigidas. Esta tecnología se ha desarrollado en los últimos años con el objetivo de suministrar fármacos directamente al tejido enfermo y eliminar todos los efectos secundarios relacionados con las terapias farmacológicas tradicionales.
Este tipo de terapia se denomina «teranóstica», lo que significa que es una combinación de terapia y diagnóstico. La teranóstica es la próxima gran novedad en medicina, con el potencial de revolucionar el tratamiento del cáncer, la diabetes y otras enfermedades. Los teranósticos tienen el potencial de superar las deficiencias de otras terapias como la quimioterapia, la terapia génica y la inmunoterapia. Estas últimas terapias suelen estar asociadas a efectos secundarios graves, como la caída del cabello, las náuseas o incluso la muerte.
Conclusión: Nanotecnología para la atención sanitaria
La nanotecnología tiene el potencial de cambiar por completo el sector sanitario. La aplicación de la nano tecnología en la sanidad está todavía en sus primeras fases, pero los posibles usos de esta tecnología son realmente innovadores. La nanotecnología para la atención sanitaria puede aplicarse en áreas como la administración de fármacos, la obtención de imágenes médicas, los biosensores y la ingeniería de tejidos. Cada una de estas tecnologías tiene el potencial de cambiar la forma en que gestionamos la asistencia sanitaria. Muchos científicos creen que la nanotecnología desempeñará un papel crucial en el campo de la medicina regenerativa y las terapias celulares. Estos dos campos pretenden utilizar las células de nuestro cuerpo para curar diversas enfermedades como la diabetes, el cáncer y los trastornos cardíacos.
Ahora ya conoces qué son los LOC o Lab on a chip, así como los nanobots y otras nanotecnologías que se pueden aplicar al campo de la sanidad para prevenir o tratar enfermedades de una mejor forma a como se está haciendo en la actualidad. Esperemos que este tipo de tecnologías marquen un antes y un después en el sector de la salud y ayude a que muchas personas sufran menos y gocen de una vida más saludable. ¿Tú qué opinas?
