Lab-on-a-Chip electroquímicos


El GTQ está desarrollando diversos sistemas Lab-On-a-Chip (LOC) o plataformas μTAS,  basadas en esquemas de detección electroquímica. Algunos de ellos se configuran como sistemas micro-analíticos para la realización de gran número de mediciones consecutivas (ejemplo: control medioambiental). En este caso, el objetivo principal de la investigación es la integración de sensores de estado sólido, actuadores, y estructuras  microfluídicas que permitan un funcionamiento robusto y totalmente automatizado. Otras plataformas LOC, han sido desarrolladas como cartuchos de un solo uso. En este caso, el interés está centrado en el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan producciones en masa, a bajo coste. A continuación, se muestran algunos ejemplos de plataformas LOC en desarrollo.

Sistemas PMMA BASADAS en bombas y válvulas comerciales

Características principales:

  • Prototipado rápido con láser y CNC micromecanizado.
  • Integración de cualquier tipo de sensor electroquímico.Ideal para aplicaciones de monitorización cuando el consumo de energía, de muestra o de reactivos no son críticos.
  • Sencilla reconfiguración para cada aplicación particular, incluyendo el acondicionamiento/preparación, calibración y limpieza de la muestra.
  • Sencillo recambio de sensores y de componentes activos

Ya se ha aplicado en:

  • Análisis de metales pesados y pesticidas, con sensores amperométricos de oro, en muestras de agua procedente del Medio ambiente.
  • Análisis de la demanda química de  oxigeno (DQO), con un sensor basado en un material composite, en muestras de aguas residuales.

 

Sistemas PMMA/PDMS con válvulas integradas

 

  • Válvulas sin volumen muerto. Alta densidad (válvulas por unidad de área).
  • Acoplamiento de los sensores a la microfluídica de muy bajo volumen.
  • Ideal para el seguimiento de aplicaciones que requieren bajo consumo de muestra y reactivos (<1μl por medida/ciclo de calibración) y múltiples puntos de medida(ejemplo: placas multi-pocillo)

 

Ya se ha aplicado en: Monitorización de cultivos celulares.

 

Microfluídica en PDMS sobre matrices de transductores en chip

 

  • Automatización de medidas y limpiezas del sistema
  • Canales embebidos en las capas de PDMS. No es necesario el pegado  entre el PDMS y el chip de transductores.

 

Ya se ha aplicado en: Automatización de procesos de lectura de microarrays de proteínas con matrices de transductores impedimétricos. 

 

MICROFLUIDICA con cera

 

  • Sistema totalmente integrado incluyendo válvulas, bombas, depósitos de reactivos y electrodos para la detección
  • Sistema controlado eléctricamente
  • Sencilla fabricación
  • Ideal para cartuchos desechables

 

Ya se ha aplicado en: dispositivo muestreador para la adquisición secuencial de gran número de muestras líquidas o gaseosas procedente del medio ambiente.

Sistemas actuados por capilaridad con sensores de estado sólido

 Sistemas de ultra baja potencia para aplicaciones de monitorización.

 En desarrollo