TECNOLOGÍA DE LABORATORIOS los mismos. La miniaturización permite el uso de esta tecnología de microfluídica en áreas donde antes era inimaginable, como por ejemplo la utilización de microsistemas Figura 1. Ejemplos de estructuras microfluídicas: lab-on-a-chip (izq) y unidad de micromedida de ingredientes activos (der.) Figura 1. Ejemplos de estructuras microfluídicas: lab-on-a-chip (izq) y unidad de micromedida de ingredientes activos (der.) biomédicos no invasivos implantados debajo de la piel que pueden monitorizar multitud de funciones corporales y si es necesario dispensar medicamentos de forma automática. Para ello se usan cantidades de fluido cada vez más pequeñas que pueden llegar a ser dispensadas en volúmenes cercanos al picolitro. También existe actualmente una demanda muy fuerte de los sistemas llamados “lab-on-a-chip” (LOC, por sus siglas en inglés). Estos sistemas se usan por ejemplo para realizar análisis de sangre. Un único componente del tamaño de una tarjeta de crédito (Figura 1) integra multitud de distintas funciones de laboratorio 2,3. El desarrollo de componentes microfluídicos para medicina requiere niveles muy exigentes en la fabricación de los mismos. Es necesario diseñar incluso pequeños canales cruzados para poder reducir aún más el tamaño de los componentes y poder implementar nuevas funcionalidades en espacios muy reducidos. Pero al mismo tiempo es necesario que los costes de producción se mantengan muy bajos o incluso se reduzcan aún más, manteniendo en todo momento la fiabilidad del proceso. Por todo esto la selección del mejor sistema de soldadura es uno de los puntos más importantes en el proceso de diseño y fabricación de componentes microfluídicos para medicina. En el pasado, los componentes eran soldados mediante curado de adhesivo por UV o incluso usando sistemas de unión por placa térmica. El problema de usar este tipo de sistemas de unión es que los microcanales pueden ser dañados muy fácilmente. Sin embargo, usando un láser como sistema de unión se incrementa el potencial para la innovación. Para poder alcanzar los cordones de soldadura requeridos actualmente es necesario realizar modificaciones en los sistemas convencionales para poder adaptarlos, mientras que con sistemas de soldadura láser se proporciona una gran precisión de posicionamiento y un área de aplicación relativamente grande. Requerimientos técnicos del proceso de soldadura Estos desarrollos tienen un efecto directo en los procesos de fabricación involucrados en la producción de componentes microfluídicos. La tecnología de soldadura usada, que es responsable de producir unidades sin fugas así como la robustez mecánica de la misma, es la clave para la obtención de un buen resultado final. Con los actuales requerimientos de dimensiones de estructuras muy reducidas, los altos requerimientos higiénicos del proceso y la alta fiabilidad requerida, las demandas sobre las tecnologías de soldadura también se actualizan y aumentan. Hasta ahora, los componentes microfluídicos habían sido unidos mediante procesos de placa térmica o de curado por UV. Estos procesos están llegando a sus límites aplicables. En el caso de la soldadura térmica las partes a unir se someten a un tratamiento térmico que las calienta por debajo de su punto de fusión y se presionan una contra la otra bajo presión. Con este proceso se puede tener el riesgo de desplazamiento de material no deseado que bloquee los canales, por lo que el componente se vuelve inservible. En el caso del curado por UV es necesario aplicar una fina capa de adhesivo en una de las partes a unir. Después ambas partes se ponen en contacto una con otra y se cura el adhesivo usando luz ultravioleta. La precisión requerida hace que este proceso sea técnicamente muy complejo de manejar y que si se quiere usar con estructuras más pequeñas sea significativamente más caro. Además necesita usar adhesivos que requieren la aprobación de los componentes por parte de la FDA. Soldadura Láser en microfluidos Hoy en día muchos sistemas microfluídicos han sido unidos ya usando los sistemas de soldadura láser. Debido a que el punto de entrega de calor es muy preciso, los componentes se someten a un estrés térmico muy bajo durante la soldadura. Además como es una tecnología de soldadura sin contacto cumple con los altos requisitos higiénicos sin ningún problema. Los sistemas de soldadura láser que hay actualmente en el mercado están siendo testados para ver si cumplen con las exigencias de los modernos sistemas de microfluídica 4. Hoy, cuando se habla de soldadura de plásticos por láser, normalmente se hace referencia a los sistemas de soldadura láser por transmisión. Muchos plásticos son transparentes en su estado natural (sin adi- 44 SEPTIEMBRE/OCTUBRE15 FARMESPAÑA INDUSTRIAL
Septiembre Octubre 2015
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