Cómo funciona la dielectroforesis en detalle

La dielectroforesis: un fenómeno electrocinético que permite la manipulación y separación de partículas en medios líquidos. Descubre sus aplicaciones en biología, medicina, microfluídica y nanotecnología.

Introducción

La dielectroforesis es un fenómeno electrocinético que permite la manipulación y separación de partículas en un medio líquido utilizando campos eléctricos no uniformes. Es una técnica que ha ganado mucha atención en los últimos años debido a su potencial en diversas aplicaciones, como la biología, la medicina y la microfluídica.

Principios básicos de la dielectroforesis

La dielectroforesis se basa en el movimiento inducido de partículas cargadas en un campo eléctrico no uniforme. A diferencia de la electroforesis convencional, que utiliza un campo eléctrico uniforme, en la dielectroforesis se aplica un gradiente de campo eléctrico, lo que genera fuerzas dieléctricas sobre las partículas.

Las fuerzas dieléctricas actúan sobre las partículas debido a las diferencias en las propiedades dieléctricas entre las partículas y el medio circundante. Estas propiedades dieléctricas están relacionadas con la polarizabilidad de las partículas y el medio, que es su capacidad para responder a un campo eléctrico aplicado.

Cuando se aplica un campo eléctrico no uniforme, las partículas cargadas se ven sometidas a fuerzas dieléctricas que las desplazan hacia regiones de mayor o menor intensidad del campo eléctrico. Este movimiento depende de las características dieléctricas de las partículas, la geometría de las mismas y del campo eléctrico aplicado.

Es importante destacar que la dielectroforesis no requiere que las partículas estén cargadas eléctricamente de antemano, ya que el fenómeno se basa en las propiedades dieléctricas de las partículas y el medio circundante.

Existen diferentes configuraciones de campo eléctrico que se pueden utilizar en la dielectroforesis, como campos eléctricos alternos (AC) o campos eléctricos pulsados (DC). Estos campos eléctricos no uniformes permiten una manipulación precisa de las partículas en función de sus propiedades dieléctricas, lo que brinda una gran versatilidad en la separación y manipulación de partículas.

Aplicaciones de la dielectroforesis

La dielectroforesis ha encontrado aplicaciones en una variedad de campos, debido a su capacidad para manipular partículas a escala micro y nanométrica. Algunas de las aplicaciones más destacadas incluyen:

Biología y medicina

En biología y medicina, la dielectroforesis se utiliza para la separación y manipulación de células, como glóbulos rojos, glóbulos blancos y células cancerosas. Esto es posible debido a las diferencias en las propiedades dieléctricas de las células, lo que permite su separación y clasificación con alta precisión. Además, la dielectroforesis ha demostrado ser útil en la captura y liberación controlada de células individuales, lo que es crucial en la investigación de enfermedades y en el desarrollo de terapias personalizadas.

Microfluídica y biosensores

En el campo de la microfluídica, la dielectroforesis se utiliza para la manipulación y transporte de partículas en dispositivos microfluídicos. Esto permite la creación de sistemas de análisis en miniatura, donde las partículas pueden ser separadas, concentradas o mezcladas de manera controlada. Asimismo, la dielectroforesis ha sido empleada en la detección y cuantificación de biomoléculas en biosensores, gracias a su capacidad para capturar y concentrar partículas biológicas específicas.

Nanotecnología