Resumen
Microfluidic device for radiotherapy or radiobiology studies. Tissue-on-a-chip devices are powerful tools for studying and modeling tissue responses to ionizing radiation in a controlled and physiologically relevant environment. To date, all such devices refer to irradiation using photons (X-rays and gamma rays), which is considered conventional radiotherapy. There is a need to overcome certain technical limitations to enable radiobiology experiments to be performed under numerous conditions, in a standardized manner, and with protocols valid for any type of irradiator-open or closed, continuous or pulsed beam, flat or Gaussian beam, using protons, electrons, or photons. The present invention describes a device consisting of a layered microfluidic chip designed to perform radiobiology experiments on 2D and 3D biological targets using different radiation sources (photons, electrons, protons, and other ions). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1. Dispositivo microfluídico para radioterapia o radiobiología experimental que comprende varias capas: 2. - una capa inferior está dotada de un portaobjetos sobre el que se depositan las muestras biológicas (células, tejidos, etc.); - al menos, una capa con pocillos con posibles formas (cilíndrica, troncocónica, de doble cilindro), de diferentes tamaños o del mismo tamaño, alineada con la capa inferior; - una capa microfluídica que está alineada centralmente con la capa inferior de muestras biológicas cuyos los canales tienen un tamaño uniforme y están diseñados para mantener una resistencia igual, lo que garantiza una distribución uniforme del medio. - una capa superior que actúa de tapa y de entrada y salida de fluidos que sella el chip para formar un sistema cerrado donde los pocillos constan de regiones diferenciadas con anchos constantes variables. 3. Dispositivo microfluídico, según reivindicación 1, donde las capas están realizadas en material transparente. 4. Dispositivo microfluídico, según reivindicaciones 1 y 2, donde la capa inferior donde se depositan las muestras biológicas (células, tejidos, etc.) tiene un espesor y composición conocidas, uniformes y fijas, y en todo caso inferiores a 250 µm, de forma que se garantiza la penetración de la radiación en la dosis requerida para las células. 5. Dispositivo, según reivindicaciones 1 y 2, donde las capas con pocillos y la tapa están fabricadas en PDMS (polidimetilsiloxano). 6. Dispositivo, según reivindicaciones anteriores, donde los pocillos presentan forma un solo cilindro o de doble capa o troncocónica. 7. Dispositivo, según reivindicación 5, donde los pocillos tienen forma de cilindro de doble capa. 8. Dispositivo, según reivindicaciones anteriores, que comprende: - capa inferior con formada por una oblea de vidrio redondo de 70 mm de diámetro y un espesor inferior a 250 µm. - primera capa de pocillos de PDMS (polidimetilsiloxano) de 1 mm de espesor con 16 pocillos, cada uno de 3 mm de diámetro cilindro interno - segunda capa de pocillos pocillo de PDMS microfluídica de 3 mm de espesor con pocillos de 5 mm de diámetro que está alineada centralmente con la capa de cultivo celular - capa a modo de tapa de PDMS, de 2 mm de grosor que sella el chip que distribuye los medios desde una única entrada y salida principal a los pocillos. 9. Dispositivo, según reivindicación 7, donde las células se irradian con un haz de protones. 10. Método de fabricación del dispositivo, según reivindicación 7, que comprende: - moldear las capas de PDMS a partir de un molde diseñado con AutoCAD; - mecanizar las capas moldeadas mediante CNC (Control Numérico Computarizado), utilizando PDMS mezclado con Sylgard 184 y un agente de curado en una proporción de 10:1; - desgasificar el material mecanizado y hornear durante 2 horas a 85°C; - activar las superficies de contacto de cada una de ellas utilizando un limpiador de plasma y, posteriormente, unir se unen de forma permanente para formar el chip; - tratar el chip obtenido con plasma de O<2>para crear una superficie hidrófila inmediatamente antes de la siembra de células. 11. Uso del dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en radioterapia o radiobiología experimental donde las muestras se irradian con un irradiador abierto o cerrado, de haz continuo o pulsado, de haz plano o gaussiano, con protones, electrones o fotones.
