Tecnología roll-to-roll para una manipulación de fluidos flexible, rápida y rentable
03.09.2025
 |
|
Imagen: Montalvo.com. |
- El nuevo método acelera y reduce el costo del manejo de fluidos, para aplicaciones en secuenciación de ADN.
- Thomas Hermans contribuye en este trabajo con la racionalización del rendimiento del sistema de fluidos.
| Tweet |  |
Madrid, 5 de agosto de 2025. El Grupo de Química de Sistemas en IMDEA Nanociencia, liderado por Thomas Hermans, ha introducido, en colaboración con investigadores del Instituto de Genómica de Beijing (China), un novedoso método que podría acelerar significativamente y abaratar el manejo de fluidos. El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Nature Methods.
El método desarrollado se aplicó a un problema específico, la secuenciación de ADN. La secuenciación de ADN tradicional depende de celdas de flujo, donde los reactivos líquidos se bombean repetidamente dentro y fuera de las cámaras para cada una de las reacciones de secuenciación. Para la secuenciación a gran escala, este proceso implica sumergir obleas de silicio en reactivos—un método eficaz a nivel industrial, pero poco práctico para laboratorios pequeños o entornos clínicos, donde las muestras son limitadas y los efectos de secado representan un problema.
El nuevo enfoque invierte ese proceso. En lugar de bombear fluidos a través de una cámara, los investigadores utilizan una técnica roll-to-roll que desliza suavemente el líquido sobre la superficie. Esto mejora drásticamente la eficiencia, permitiendo reemplazar los reactivos más rápidamente y utilizando hasta 85 veces menos material. Como resultado, la secuenciación de ADN, que antes requería días, ahora puede completarse en menos de 12 horas, con un coste mucho menor en reactivos.
"Es una nueva forma de pensar en la manipulación de fluidos", comentó el Prof. Thomas Hermans. "Es el ejemplo clásico de libro de texto: un sistema de fluidos ideal con una pared en movimiento. Hasta ahora, apenas se había utilizado, porque las implementaciones anteriores eran poco prácticas. Pero con este enfoque roll-to-roll, hemos hecho realidad este concepto teórico."
La contribución de Thomas Hermans ha sido clave para racionalizar la dinámica de fluidos en este nuevo sistema, utilizando simulaciones numéricas para comprender la caída de presión y la eficiencia de transferencia de masa a través del dispositivo. Este nuevo método podría tener importantes implicaciones, no solo para la secuenciación de ADN, sino también para una amplia gama de aplicaciones en salud y otros ámbitos.
Este trabajo es una colaboración entre investigadores de MGI Tech Co. (Shenzhen, China), el Instituto de Genómica de Beijing, la Universidad de Fuzhou, la Universidad de Tecnología del Sur de China, la Universidad Sun Yat-Sen, el Riverside Research Institute (Lexington, EE. UU.) y Thomas Hermans de IMDEA Nanociencia.
Referencia:
Yanzhe Qin, Stephan A. Koehler et al. Fast, cost-effective, and flexible DNA sequencing by roll-to-roll fluidics. Nature Methods 2025, DOI: 10.1038/s41592-025-02730-2
Enlace al Repositorio de IMDEA Nanociencia: tba
Contacto:
Thomas Hermans
Systems Chemistry Laboratory https://www.imdeananociencia.org/systems-chemistry-laboratory/home
hlab.nanociencia at imdea dot org
Oficina de Divulgación y Comunicación en IMDEA Nanociencia
divulgacion.nanociencia [at]imdea.org
Fuente: IMDEA Nanociencia.
El Instituto IMDEA Nanociencia es un centro de investigación interdisciplinar en Madrid dedicado a la exploración de la nanociencia y el desarrollo de aplicaciones de la nanotecnología en relación con industrias innovadoras. IMDEA Nanociencia es un centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2017, máximo reconocimiento a la excelencia investigadora a nivel nacional.
Información relacionada: Nonclogging Liquid-Walled Continuous Flow Reactors