Diseño, fabricación y caracterización de microestructuras embebidas en sistemas microfluídicos para la mejora de la interacción superficie-analito en biosensores planares

Résumé

El campo de los microdispositivos biomédicos ha experimentado un auge las últimas décadas, y su papel dentro del sector de la sanidad va cobrando cada vez más importancia con la aparición de nuevas soluciones comerciales. Entre ellos, los biosensores ocupan un lugar preponderante como elementos de diagnóstico portátiles que permiten aplicar la filosofía point of care en el trato al paciente. Dentro de estos, los biosensores planares integrados en un sistema microfluídico presentan la dificultad de tener que lidiar con el flujo laminar siempre presente en canales de escala micrométrica. En esta tesis se han diseñado, fabricado y caracterizado microestructuras embebidas en un sistema microfluídico para mejorar la interacción entre el analito y la superficie en biosensores planares. Para ello, se han diseñado y fabricado dos dispositivos diferentes en los cuales probar el efecto de las microestructuras, uno integrado por biosensores ópticos y el otro por biosensores electroquímicos. Como paso previo se han caracterizado diferentes materiales para seleccionar el más idóneo de cara a la fabricación de la estructura microfluídica. Tras fabricar los dispositivos y antes de realizar los ensayos, se han biofuncionalizado los sensores para ayudar a la adsorción del analito en la superficie de los mismos. Los resultados muestran que las microestructuras embebidas producen un efecto potenciador en la adsorción del analito en la superficie de los biosensores, efecto que es localizado y muestra un patrón acorde con la geometría de las microestructuras. También sugieren que, en función de las dimensiones de la estructura microfluídica, existen unos parámetros óptimos para los cuales la acción de las microestructuras es máxima. Este estudio puede servir de base para desarrollar una estrategia que permita aplicar esta tecnología en diversos tipos de biosensores planares, permitiendo así mejorar su sensibilidad.