Tesis

El cáncer es a día de hoy la principal causa de muerte en el mundo. La detección temprana
del cáncer implica una mayor probabilidad de respuesta al tratamiento y supervivencia; y el
aislamiento de células tumorales circulantes de la sangre surge como una posible vía de diagnóstico
temprano en lo que se denomina biopsia líquida. En este trabajo se estudió el desarrollo, la fabricación
y la evaluación de desempeño de un dispositivo de filtrado a través de una membrana microporosa
delgada biocompatible, que permitiría llevar a cabo el enriquecimiento, la clasificación y la
cuantificación de células tumorales circulantes a partir de sus propiedades físicas diferenciales,
brindando así una herramienta de diagnóstico temprano de diferentes tipos de cáncer y de monitoreo
de la progresión de la enfermedad. Para ello, se evaluaron tres rutas de microfabricación de
membranas microporosas: (1) depósito electroquímico de cobre y recubrimiento de titanio por
evaporación térmica; (2) depósito electroquímico de níquel; y (3) fotolitografía. Su caracterización
se hizo a través de técnicas tales como microscopía óptica y electrónica, espectroscopia por energía
dispersiva y perfilometría óptica. Se estudió la citocompatibilidad de los materiales utilizados y se
efectuó una caracterización funcional inicial del dispositivo.
El recubrimiento de membranas de cobre con titanio no ha sido completamente satisfactorio,
obstruyendo parcialmente los poros y presentando una pobre adherencia. Aun así, permitió la
utilización de las membranas en ensayos de filtrado. La fabricación por depósito electroquímico de
níquel en las condiciones utilizadas produjo membranas frágiles y no manipulables, principalmente
por la presencia de altas tensiones residuales en el depósito. La fabricación por fotolitografía brindó
un resultado prometedor, pudiendo obtenerse membranas enteras con poros definidos. Sin embargo,
dado el bajo espesor de resina utilizado, dichas membranas resultaron no ser manipulables. De los
ensayos de citocompatibilidad se obtuvieron resultados poco concluyentes, con altos márgenes de
error relativo. No pudo establecerse un orden de mérito de citocompatibilidad de los diferentes
materiales, aunque se detectó una aparente tendencia del aluminio a disminuir la viabilidad celular, a
diferencia de los demás materiales ensayados, que mantuvieron una viabilidad celular de orden
comparable al ensayo control. Los ensayos de caracterización funcional del dispositivo encontraron
como principal obstáculo la imposibilidad de disgregar completamente los cúmulos celulares. La
adición de un quelante de cationes calcio resultó perjudicial, pues se observó la destrucción total de
las células al filtrar en estas condiciones. En cuanto a la velocidad de deformación, una primera
aproximación parece indicar que el caudal óptimo de filtrado se encuentra acotado entre 90 y 190
μL/min. Por último, se presentan dos alternativas de rediseño de la unidad filtrante, de modo de
obtener una cámara de filtrado biocompatible. Todo esto indicaría que se han obtenido avances
significativos en el logro del objetivo planteado en este trabajo.
Palabras clave: Detección temprana del cáncer ∙ Células tumorales circulantes ∙ Clasificación celular

Citocompatibilidad ∙ Microfabricación