Desarrollo de un biochip electroquímico miniaturizado

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Giovanni Bella, et al. Frente. Laboratorio de Tecnología de Chips, Sec. Diagnóstico Médico. Volumen 4 – 2025 |https://doi.org/10.3389/frlct.2025.1611743

Recopilado por Carlos Cabrera Lozada. Individuo de Número, ANM Sillón VII. ORCID: 0000-0002-3133-5183. 16/07/2025

Resumen

La evolución tecnológica hacia sistemas portátiles para el análisis de ácidos nucleicos (AN) es fundamental en el diagnóstico y la atención médica. Los enfoques convencionales para el análisis genético requieren procedimientos multietapa, desde la purificación del material genético hasta su detección, que se basan principalmente en la amplificación de AN mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y están restringidos a instrumentos especializados de gran tamaño y laboratorios especializados. Estas limitaciones implican un aumento en el tiempo y el coste del análisis, impidiendo el cribado molecular masivo, como en el caso de una pandemia infecciosa, y un diagnóstico accesible. Por lo tanto, los esfuerzos de investigación se están orientando hacia nuevas tecnologías de laboratorio en un chip (LoC) que garantizan un análisis de AN más integrado, descentralizado, intuitivo y económico. Estas tecnologías se basan en chips ópticos o eléctricos miniaturizados en los que es posible integrar una superficie sensora para aplicaciones analíticas específicas. En este escenario, presentamos la fabricación y caracterización de un biochip electroquímico (EC) miniaturizado como un posible LoC para aplicaciones genéticas. El chip se desarrolló con electrodos microfabricados en la parte superior y microcámaras de policarbonato/PDMS para el tratamiento y la funcionalización de la superficie. La caracterización del rendimiento de la EC del chip se realizó mediante voltamperometría cíclica (CV) y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). Además, la superficie del chip se funcionalizó con oligonucleótidos modificados con tiol, cuya inmovilización se caracterizó mediante análisis del ángulo de contacto (AC) y la energía libre superficial (SFE). Los resultados mostraron una buena robustez y capacidad de respuesta del chip, lo que demuestra su idoneidad para la preparación e integración de matrices de detección en formato LoC.

Academia Nacional de Medicina