Estudian transporte de biofluidos a escalas micrométricas

La circulación de fluidos en el organismo -biofluidos- puede hacerse mayor o menos al usar una determinada frecuencia en el gradiente de presión. Al imponer localmente pulsos de cierta repetición en la red de vasos sanguíneos alrededor de un tumor, por ejemplo, podría reducirse el aporte de sangre oxigenada, que impediría su reproducción.

Investigaciones realizadas por un equipo de la Facultad de Química, encabezado por Eugenia Corvera Poiré, han demostrado que esa aplicación podría hacer que el vital líquido fluya con mayor facilidad alrededor de un trombo o lograr que los bronquios de pacientes con enfermedades crónicas se desobstruyan.

La aplicación frecuencias tiene un efecto similar al de reducir o aumentar la viscosidad de un fluido, lo que hace que su movilidad sea mejor y más rápida o más lenta.

Su incremento no podría instrumentarse cerca del corazón, pues se correría el riesgo de un paro cardiaco, aunque quizá sería útil en trombos ubicados en las piernas, dijo Corvera Poiré.

En procesos naturales, explicó, los fluidos viscoelásticos no transitan con un gradiente de presión constante. En el sistema circulatorio, la sangre fluye con la frecuencia que el corazón le impone y, cuando se tose, el moco se mueve en los bronquios a la velocidad que establece la tos.

En estado saludable, cuando se respiran partículas de polvo se tose dos y tres veces por segundo para expulsarlas; a esa frecuencia, el moco se desplaza con mayor facilidad en los broquios, puntualizó.

Sin embargo, en pacientes con broquitis crónica la viscosidad aumenta, y para sacar las flemas la frecuencia necesaria tendría que ser 10 veces mayor: entre 20 y 30 veces por segundo, algo imposible, pues se correría el riesgo de ahogamiento; por ello, se les extrae el moco con una máquina, aseguró.

Crecimiento de vasos sanguíneos

Como parte de este proyecto, Corvera Poiré desarrolla un modelo físicomatemático de crecimiento para una estructura ramificada por la que circula un fluido, para entender cómo es afectada la formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis) por factores hidrodinámicos y químicos, y por la estructura del medio.

Si se entienden los mecanismos no genéticos que determinan la estructura de una red de vasos, podrían proponerse métodos para controlar sus características (el ancho de los capilares, el grado de ramificación y conexión) y, eventualmente, métodos para disminuir su crecimiento alrededor de un tumor, consideró la investigadora.

Un tumor segrega una sustancia que debilita las paredes de las arterias vecinas y propicia que se cree una red de vasos desde las arterias más cercanas; así, se alimenta de sangre oxigenada y puede reproducirse, añadió.
Asimismo, recalcó, podría promoverse el crecimiento de una red para auxiliar a la revascularización de un tejido que, accidental o deliberadamente (como en el caso de cirugías) haya sido cortado.

La microfluídica

La microfluídica estudia los fluidos a microescala y representa la posibilidad de comprender sus procesos de transporte en sistemas tan pequeños como vasos sanguíneos, células y sistemas miniaturizados de tecnología moderna.

También permite diseñar dispositivos a pequeña escala, con los que podrían economizarse reactivos y hacer procesos en paralelo.

La tendencia tecnológica aplicada a la medicina es el desarrollo de un laboratorio en un chip; así, una gota de sangre fluiría por canales micrométricos, y en cada uno de ellos podrían hacerse pruebas simultáneas con diferentes sueros y reactivos en pocos minutos.

Además, la difusión de partículas pequeñas es más rápida, y son más susceptibles de ser separadas, sin necesidad de filtros materiales; por ello, hoy en día se desarrollan dispositivos para realizar análisis in situ en cirugías.