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Diseño y fabricación de estructuras microfluídicas para la separación de células tumorales circulantes (CTC)
VICTOR JOSUE BENITEZ PEREZ
Wilfrido Calleja Arriaga
Agustin L. Herrera-May
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Circulating Tumor Cells
Inertial Microfluidics
Inertial Microfluidics
Microfabrication
Deep Reactive Ion Etching
ctualmente, el cáncer es una de las principales causas de muerte en el mundo y el riesgo de fallecimiento por esta enfermedad aumenta cuando se desarrolla metástasis. Se ha comprobado que las células tumorales circulantes (CTC) son excelentes biomarcadores para el monitoreo de la progresión del cáncer metastásico. Sin embargo, su captura y aislamiento es uno de los mayores retos debido a que en las primeras etapas el número estimado de células tumorales circulantes presentes en 1 mililitro de sangre periférica es de 1 a 10 CTC. Una alternativa de solución es el empleo de dispositivos microfluídicos para la separación y el aislamiento de CTC. Estos dispositivos han demostrado resultados prometedores como una herramienta de diagnóstico compacta, de fácil uso y asequible para el diagnóstico oportuno del cáncer metastásico. Además, estos dispositivos podrían ayudar a establecer un pronóstico más preciso y planificar el tratamiento más adecuado contra el cáncer, así como monitorear su eficacia. En este proyecto de investigación se diseñaron y fabricaron estructuras microfluídicas de geometría curva con anchos de canal de 128, 150 y 173 micrómetros (μm), con una altura de 75 μm, un radio interno de 1000 μm para el primer semicírculo y 5000 μm para el resto de los semicírculos. Su principio de funcionamiento es regido por las fuerzas de sustentación inercial y de arrastre, las cuales son estudiadas ampliamente en el campo de la microfluídica inercial para comprender la separación de las micropartículas con base en el tamaño y en la posición de la sección transversal del canal considerando un régimen de flujo laminar. El diseño de estas estructuras se efectuó usando el software L-Edit MEMS v2018.3.
Currently, cancer is one of the leading causes of death in the world and the risk of death from this disease increases when metastases develop. Circulating tumor cells (CTCs) have been found to be excellent biomarkers for monitoring metastatic cancer progression. However, their capture and isolation is one of the major challenges because in the early stages the estimated number of circulating tumor cells present in 1 milliliter of peripheral blood is 1 to 10 CTCs. An alternative solution is the use of microfluidic devices for CTC separation and isolation. These devices have shown promising results as a compact, easy-to- use and affordable diagnostic tool for the timely diagnosis of metastatic cancer. In addition, these devices could help to establish a more accurate prognosis and plan the most appropriate cancer treatment, as well as monitor its efficacy. In this thesis project, microfluidic structures of curved geometry with channel widths of 128, 150 and 173 micrometers (μm), with a height of 75 μm, an inner radius of 1000 μm for the first semicircle and 5000 μm for the rest of the semicircles were designed and fabricated. Its principle of operation is governed by inertial lift and drag forces, which are widely studied in the field of inertial microfluidics to understand the separation of microparticles based on the size and cross-sectional position of the channel considering a laminar flow regime. The design of these structures was carried out using the L-Edit MEMS v2018.3 software.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2024-08
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Benítez Pérez V. J., (2024), Diseño y fabricación de estructuras microfluídicas para la separación de células tumorales circulantes (CTC), Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
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Aparece en las colecciones: Maestría en Ciencias y Tecnologías Biomédicas

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