Microlab-en-chip para producción de radiofármacos para diagnóstico pet

Resumen

El objetivo de esta tesis es realizar un sistema de síntesis de radiofármacos PET que mejore los actuales procesos de producción y optimizar la eficiencia de los protocolos de generación de dichos radiofármacos. Para llevar a cabo dicho objetivo se han realizado los estudios previos necesarios y las pruebas que confirman el correcto funcionamiento del sistema propuesto. Tras una introducción, que indica las motivaciones y necesidades que cubre la presente investigación, se ha realizado una revisión de la literatura, en la que se hace una composición de lugar de los sistemas microfluídicos que se emplean para la síntesis de radiofármacos y así se establecen las aportaciones más relevantes del estudio. Partiendo de este estado del arte, se ha realizado el diseño del dispositivo propuesto que constará de varios módulos principales. Para ello, se parte de la fabricación de los primeros chips que permiten la obtención de un prototipo final que se ha estudiado a fondo. Para conseguir el correcto control sobre los reactivos que intervienen en el proceso se implementa un sistema de control de flujo que emplea válvulas basadas en actuadores lineales y una estructura que permite su alineación. También es necesario para realizar la reacción la incorporación de un sistema que transmita correctamente la temperatura a la cámara y un sistema de extracción de gases. Para reducir el área efectiva del chip y hacer más eficiente el dispositivo se han integrado los módulos de intercambio iónico en el interior del chip. Otra de las aportaciones más importantes es la inclusión de un sensor de radiación SiPM para mejorar la monitorización del proceso. Se ha realizado un control preciso de todos los módulos que componen el dispositivo y de esta manera se consigue aumentar la eficiencia de este tipo de sistemas. Por ello, se ha llevado a cabo una automatización tanto a nivel hardware como software. También se considera una aportación interesante para la mejora del proceso la integración de un control de flujo de reactivos y un control de temperatura de la cámara de reacción. Para comprobar el correcto funcionamiento del sistema se han realizado las correspondientes pruebas que permitan validar el dispositivo. Gracias a ello se confirma la eficiencia de los módulos de retención y de purificación integrados en el chip. También se ha evaluado el funcionamiento del módulo de reacción y se ha confirmado que el PDMS es un material adecuado para la fabricación de este dispositivo. Se demuestra el funcionamiento apropiado del sistema de control y del sensor de radiación. Como pruebas finales, se alcanza el objetivo principal de este estudio, la síntesis del radiofármaco [18F]Fluoromisonidazol ([18F]FMISO) empleando el sistema propuesto en esta tesis. Finalmente se analizan los resultados más importantes obtenidos en el estudio y se indican las aportaciones más relevantes en el campo de los dispositivos microfluídicos, particularmente en los orientados a la generación de radiofármacos. También se especifican las posibles mejoras del dispositivo propuesto y las futuras líneas de investigación que se plantean en el campo de los microreactores.