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Towards needle-free injection by thermocavitation in microfluidic devices
Carla Berrospe Rodríguez
RUBEN RAMOS GARCIA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Needle-free
Thermocavitation
Jet
Microfluidics
C.W laser
Injection
In this work the continuous wave (C.W) laser-based cavitation or thermocavitation is explored as a microfluidic tool. Particularly, this thesis focused in the generation of liquid microjets by means of thermocavitation bubble expansion in confined regions. Specially designed microfluidic devices were fabricated to generate fast microjets (velocities up to 100 m/s), with the aim of study its penetration depth in low concentration agar phantoms, which mechanical properties are similar to human skin, besides of being transparent and elastic gels. The maximum penetration depth (1 mm) with a single jet shot and the use of low to medium power (100 mW) CW laser, reveal the potential of this system to develop a needle-free injector portable, affordable, compact and reusable in a near future. This, with the final goal of avoiding the issues caused by needles such as needle-stick injuries, transmission of diseases and waste contamination.
En este trabajo de tesis se explora la termocavitación o cavitación con láser de onda continua (O.C) como una herramienta para la microfluídica. Particularmente, esta investigación se enfoca en la generación de micro chorros o jets, mediante la expansión de una burbuja de termocavitación en regiones confinadas. Se fabricaron dispositivos microfluídicos, especialmente diseñados para generar jet a altas velocidades (100 m/s), con el objetivo de estudiar su penetración en geles de agar a bajas concentraciones, cuyas propiedades mecánicas son similares a las de la piel humana, además de ser un polímero transparente y elástico. La máxima profundidad de penetración adquirida (1 mm) con un solo disparo de jet y el uso de un láser de onda continua de media a baja potencia (100 mW), revelan el potencial de este sistema para fabricar un inyector de fármacos libre de agujas, portátil, asequible, compacto y reusable en un futuro. Esto, con la finalidad de evitar los problemas que conlleva el uso de jeringas como mecanismo de inyección, tales como transmisión de enfermedades, lesiones y contaminación de residuos.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2017-10
Tesis de doctorado
Inglés
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Berrospe-Rodríguez CJ
OPTICA FÍSICA
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Aparece en las colecciones: Doctorado en Óptica

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