Cinética de milisegundos en un chip microfluídico utilizando nanolitros de reactivos

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.
• La microfluidicidad de los microfluidos.

Sus antecedentes:

• Los sistemas microfluídicos se enfrentan a desafíos en las mediciones cinéticas rápidas debido a la mezcla y dispersión lentas.
• Los microfluidos basados en gotas que utilizan el flujo multifásico en microcanales pueden superar estas limitaciones.
• Trabajos anteriores demostraron el flujo de fluidos multifásico para el transporte de reactivos dentro de gotas de agua.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y demostrar un chip microfluídico para mediciones cinéticas de alta resolución.
• Para extraer los parámetros cinéticos de las reacciones enzimáticas utilizando un sistema microfluídico basado en gotas.
• Mostrar nuevas características para mejorar la resolución de tiempo y reducir el consumo de reactivo.

Principales métodos:

• Utilizó un sistema microfluídico basado en gotas con flujo de fluido multifásico.
• Se realizaron mediciones cinéticas rápidas de un solo giro de la ribonucleasa A (RNasa A).
• Dilución implementada en el chip, acceso a múltiples intervalos de tiempo y estrategias de mezclado optimizadas.

Principales resultados:

• Se lograron mediciones cinéticas con una resolución superior al milisegundo.
• Se determinó la constante de tasa de rotación única para RNase A (k = 1100 +/- 250 s(-1)).
• Demostró la biocompatibilidad del sistema con RNasa A y una mezcla eficiente a través de advección caótica.

Conclusiones:

• La plataforma microfluídica desarrollada permite mediciones cinéticas precisas con volúmenes submicrolitros.
• Ofrece una alternativa económica y eficiente a las técnicas tradicionales de frenado de flujo.
• La plataforma es adecuada para una amplia gama de ensayos químicos y bioquímicos con resolución temporal.