PROTOTIPO NUMÉRICO DE INMUNOENSAYOS DE FLUJO LATERAL

KLER, PABLO A.; BERLI, CLAUDIO L. A.

Santa Fe

Workshop; Segunda Reunión de Microfluídica Argentina; 2015

Los inmunoensayos de flujo lateral (IFL) representan un grupo de dispositivos portables yautónomos para la detección rápida y sencilla de diversos indicadores bioquímicos de agentes patógenosy enfermedades. Además de las aplicaciones en salud, el uso de los IFL se extiende al control ambi-ental, fitosanitario y bromatológico, entre otros campos. Actualmente nos encontramos en una etapa derenacimiento de esta tecnología debido a varios factores: su capacidad para brindar soluciones analíticasde gran impacto social, la reciente caducidad de la mayoría de las patentes relacionadas, y el notableconocimiento que está siendo generado día a día en el campo de la microfluídica basada en papel. Eldesarrollo y optimización de nuevos dispositivos de IFL implica importantes esfuerzos experimentalesdado la necesidad de explorar diseños, caracterizar los materiales utilizados como sustrato, controlar losparámetros cinéticos, mejorar la sensibilidad de detección, y finalmente la integración de estos aspectospara lograr un mejor rendimiento general del dispositivo. En este marco de trabajo, contar con herramien-tas que permitan reducir los costos y tiempos de experimentación resulta clave para la implementaciónefectiva de esta tecnología en el país. Para ello es de gran utilidad el desarrollo de prototipos numéricosque permitan simular eficientemente nuevos diseños de IFL, teniendo en cuenta todas sus característicasbio-fisico-químicas. En este trabajo se presenta la implementación de un prototipo numérico de un IFL.Básicamente consiste en la solución acoplada de un modelo fluidodinámico de imbibición capilar, unmodelo de transporte de materia, y un modelo reactivo de tipo antígeno-anticuerpo. Se consideran todaslas secciones que constituyen un dispositivo típico (ver figura, lado izquierdo), con las propiedades delos materiales y las dimensiones características. El dominio completo se resuelve utilizando el métodode elementos finitos (ver figura, lado derecho), en un software de desarrollo local. Se concluye quela realización de ensayos virtuales permite determinar sistemáticamente la influencia de los diferentesparámetros operativos y de diseño sobre el rendimiento global, disminuyendo sustancialmente el costoen tiempo y en recursos, en relación a los experimentos con prototipos reales. El próximo paso es estu-diar la conversión de concentración de especies químicas en una señal óptica o eléctrica, para simular laintegración de dispositivos de lectura.