Microfluídica: la clave para la tecnología médica de la próxima generación
Tanto en el concepto de la terapia de células CAR-T como en el de Organs-on-a-Chip se utilizan Diffusion Bonded Manifolds: placas distribuidoras de plástico multicapa que pueden controlar, dosificar, mezclar y detectar sensorialmente los fluidos. A diferencia de los bloques de canal convencionales, que desempeñan principalmente funciones de distribución pasivas, nuestros colectores integran funciones activas en un espacio de instalación muy reducido: canales de mezcla optimizados, tecnologías de válvulas con separación de fluidos y volumen muerto minimizado, y sensores integrados para temperatura, caudal, presión, color, pH, etc.
La novedad técnica consiste en la combinación de microcanales multicapa de estructura fina, junto con válvulas y elementos dosificadores integrados, además de puntos de medición sensoriales incorporados directamente. El diseño del proceso permite que estas funcionalidades se puedan fabricar en serie de forma rentable. De este modo se crean sistemas más compactos, fiables y fáciles de validar para aplicaciones en biotecnología, tecnología médica y semiconductores.
Por ello, los Diffusion Bonded Manifolds fueron nominados al Hermes Award 2026. Este galardón es uno de los premios industriales más prestigiosos del mundo y se concede anualmente en el marco de la Hannover Messe a las innovaciones más destacadas.
Desde las fuerzas capilares a la presión sobre el líquido
Al igual que en la naturaleza, las fuerzas capilares por sí solas no bastan para hacer llegar el líquido hasta la punta de las hojas; este solo se eleva ligeramente por encima del nivel. Mientras que la naturaleza genera una presión negativa mediante la evaporación, en la exposición la creamos mediante un vacío regulado con precisión. Esto hace que el líquido pase a través del Bonded Manifold. A continuación, el sistema se vacía de nuevo mediante Pressure-over-Liquid, creando así un ciclo.
Dosificación de alta precisión
Los líquidos se bombean siguiendo un patrón predeterminado mediante la interacción sincronizada con precisión de dos válvulas resistentes a los fluidos a través de un Diffusion Bonded Manifold fabricado por Festo. Esto demuestra cómo se pueden dosificar los fluidos con precisión.
Manejo de líquidos en el entorno de laboratorio
Las 96 muestras se dispensan de forma precisa y rápida en una placa de microtitulación mediante una cabeza de dosificación de ocho canales. A continuación, una de estas muestras se divide en otras muchas muestras más pequeñas mediante microfluídica. El proceso se comprueba con un microscopio. A continuación, se vacía de nuevo todo el sistema.
Integración de sensores
Aquí, Festo muestra cómo se utilizan las estructuras de canales del colector para mezclar y analizar líquidos. Los sensores de caudal y presión integrados permiten un funcionamiento estable. Al mezclar los líquidos se produce un cambio de color, que es detectado por sensores ópticos. Las burbujas de aire inyectadas de forma selectiva en el sistema se detectan y se eliminan automáticamente.
Integración de válvulas neumáticas
Las válvulas de diafragma neumáticas integradas en la placa de distribución controlan dos fluidos diferentes, que fluyen mediante presión sobre líquido hacia cada una de las letras del logotipo de Festo. Las válvulas de diafragma se accionan mediante una terminal de válvulas externo, conectado a través de una interfaz de aire comprimido.
Diffusion Bonded Manifolds: soluciones fluidodinámicas precisas para las exigencias más elevadas
Los Diffusion Bonded Manifolds combinan estructuras de canal precisas, una conexión sin contaminación de las capas individuales y un diseño compacto. Esto es posible gracias a la Tecnología HADB (High Accuracy Diffusion Bonding), con la que se fabrican bloques de canal de acrílico y de Ultem con la máxima precisión. En combinación con las válvulas de separación de fluidos de las series VYKA, VYKB y VYKC, Festo puede ofrecer así soluciones microfluídicas de un solo proveedor.
Festo: su socio en automatización para el sector de las ciencias de la vida
Con soluciones de automatización flexibles, Festo contribuye a la incorporación de terapias innovadoras a la práctica clínica y pone la biotecnología más avanzada a disposición de quienes la necesitan. Contamos con una amplia gama de productos en catálogo, pero también desarrollamos soluciones a medida para laboratorios y aplicaciones de diagnóstico y bioprocesos: desde la dosificación precisa de líquidos y gases hasta sistemas modulares y escalables. Gracias a nuestra gama de productos, que abarca la neumática, la electricidad, el software y la inteligencia artificial, desarrollamos junto con el cliente la solución de automatización perfecta y sin fisuras.