Principios de análisis instrumental

Solución l Fluido orgánico __ .,.,._ inmiscible ------------\ 1 = Obien definido Disolución 2 >» 330 Sistemas automáticos discretos 843 Alta dispersión a) Sin u b) FIGURA 33.13 Comparación de una reacción entre dos componentes en un sistema de microfluidos activado por pre– sión estándar a) y en un sistema con base en gotitas b). En a) el tiempo de reacción no está muy bien definido. En b), los componentes y un fluido inmiscible forman bolos de goteo que contienen los dos reactivos. Las regiones de dife– rente forma por las que atraviesa el flujo causan recirculación interna dentro de los bolos y mezcla rápida. El tiempo de reacción es igual a la distanciad dividida entre la velocidad del flujo u. (Tomada de H. Song, J. D. Tice y R. F. Ismagi– lov, Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42, p. 768, DOI: 10.1002/anie.200390203.) analizar ADN, ARN, proteínas y células. Se usa otro dispositivo comercial de microfluidos para la cromatografía de líquidos en nanoflujo que proporcionan una interfase para un detector de espectrometría de masas con electroaspersión. Se prevé que los analizadores para laboratorio en microcircuito se podrán uti– lizar para detectar fármacos, identificar la secuencia del ADN y detectar formas de vida en la Tierra, Marte y otros planetas. Estos dispositivos serán más importantes a medida que avance la tec– nología. Los sistemas de microfluidos se han adaptado a soportes de papelY Los patrones hidrofóbicos tipo resistencia se pueden apli– car en papel para definir canales de flujo hidrofílicos que pueden dirigir el flujo de la muestra desde la entrada del dispositivo hacia el detector. Además, el papel es fácil de modificar químicamente para construir dispositivos útiles para el diagnóstico médico. El papel está ampliamente disponible a bajo costo, lo cual lo hace muy útil como sustrato para dispositivos diagnósticos en naciones en desarrollo. Los dispositivos basados en papel suelen ser ligeros y portátiles. Debido a esto y a otras ventajas, las aplicaciones de 15 0. M. Cate, j. A. Adk.ins, j. Mettakoonpitak y C. S. Henry, Anal. Chem., 2015, 87, p. 19, DOI: 10.1021/ac503968p; A. W. Martinez, S. T. Phillips, G. M. Whitesides y E. Carrilho, Anal. Chem., 2010,82, p. 3, DOI: 10.1021/ac9013989. microfluidos basadas en papel seguramente mostrarán un incre– mento sustancial. El área de los nanofluidos está recibiendo mucha atención últimamente. 16 Las geometrías de fabricación más comunes para los dispositivos de microfluidos son los nanoporos, los nanoca– nales y las nanopipetas. Los nanotubos y los nanocables también están en desarrollo. Los dispositivos de nanofluidos han sido uti– lizados para secuenciar ADN, para separaciones moleculares en nanopartículas, para el acarreamiento y manipulación de volúme– nes ultrapequeños de líquido, para llevar a cabo electroquímica en nanoescala, y para la ionización en electrospray utilizando nano– pipetas con diámetros de lOO nm o menos. 33D SISTEMAS AUTOMÁTICOS DISCRETOS Una gran cantidad de fabricantes ofrece una amplia variedad de sistemas automáticos discretos. Algunos de ellos se diseñan para realizar una o varias de las operaciones unitarias enumeradas en la figura 33 .1 y otros son capaces de ejecutar automáticamente 16 0. G. Haywood, A. Saha-Shah, L. A. Baker y S. C. jacobson, Anal. Chem., 2015, 87, p. 172, DOI: 10.1021/ac504180h.