Fuentes de energía miniaturizadas para dispositivos de diagnóstico portátiles.
«Llevar dispositivos autónomos, capaces de analizar la calidad del agua o detectar la presencia de sustancias extrañas, microorganismos o incluso marcadores de cáncer, a los lugares donde vive la gente, permitiéndoles anticiparse a posibles amenazas para la salud, sigue siendo un reto.
Si la capacidad de realizar este análisis dependiera de un dispositivo portátil del tamaño de un chip, que integrara todos los procesos que normalmente se llevan a cabo en un laboratorio, los beneficios de un diagnóstico rápido y preciso podrían llevarse a lugares con recursos limitados, donde no existe la infraestructura para detectar enfermedades o controlar la seguridad de los alimentos y el agua que consume la población.
John Paul Esquivel, un joven investigador del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM), comparte estos objetivos. Esquivel ha desarrollado una propuesta para superar uno de los problemas de estos dispositivos, su limitada autonomía energética, y está diseñando una plataforma universal a la que se podrían incorporar sensores electroquímicos con numerosas aplicaciones.
«Esta plataforma puede ser atractiva para sistemas portátiles que miden una muestra y proporcionan información al usuario sin conectarse a la corriente eléctrica», explica Esquivel. Este joven, nacido en Guadalajara (México), estudió mecatrónica en el Instituto Tecnológico de Monterrey y continuó su formación en micro y nanoelectrónica en la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) en España, donde se ha especializado en el diseño y desarrollo de fuentes de energía en miniatura, como las microbaterías de combustible que alimentan estos dispositivos de campo microfluídicos.
En concreto, estas plataformas microfluídicas pueden utilizarse para realizar pruebas de laboratorio utilizando una red de canales y cámaras que, gracias a su pequeño tamaño, requieren menos reactivos y un tamaño de muestra menor. Sin embargo, como explicó Esquivel en un artículo publicado en enero de este año en la portada de la revista científica Lab on a Chip, muchas de estas plataformas requieren bombas o fuentes de alimentación y controles electrónicos para realizar un análisis completo de las muestras, elementos que aumentan la complejidad del dispositivo y limitan su portabilidad.
Para superar este inconveniente, Esquivel ha propuesto la integración de una microcélula de combustible en la plataforma microfluídica para suministrar energía al chip y utilizar el CO2 generado en la reacción electroquímica para bombear el líquido microscópico en análisis a través de los canales».
