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El poder del flujo laminar: Go laminar or go home.

Por: Carolina Cárdenas

Muchos de los fenómenos que ocurren en nuestro organismo pasan desapercibidos a simple vista. ¿Alguna vez te preguntaste cómo es posible que la sangre se distribuya por todo nuestro cuerpo? El sistema circulatorio está compuesto por vasos sanguíneos: arterias, venas y capilares, los cuales llevan la sangre desde y hacia el corazón. Esto ocurre en una medida justa, gracias a la viscosidad de este fluido para que el corazón trabaje adecuadamente. El fenómeno que está detrás de esto es el flujo laminar.

Para entender la dinámica del flujo laminar, imaginemos un río de caudal tranquilo. Si ponemos algunos patitos de goma en él, observaremos que ellos flotan en el agua sin chocarse entre sí. Tal como su nombre lo indica, el movimiento será en láminas o capas. Además, la velocidad en la que floten estos, no será la misma en el medio del río en comparación a aquellos que flotan más cerca de los bordes. Esto se debe a que la velocidad dependerá mucho de la viscosidad que tenga el fluido en cuestión.

Lo opuesto a un flujo laminar es un flujo turbulento. Tomando de nuevo el flujo sanguíneo de nuestro organismo, si existe algún desequilibrio o anomalía en nuestros vasos sanguíneos, puede tornarse un flujo turbulento, llevando a serios problemas de salud. Imaginemos de nuevo la imagen de los patitos de goma, si estos se encuentran en un aguas violentas en donde se forman torbellinos, los patitos se moverán en patrones no uniformes y tenderán a mezclarse entre sí.

El estudio y aplicación de los fluidos en movimiento toma en cuenta la manera en la que ellos transportan materia y energía. Es por ello que la mecánica de fluidos, una disciplina que nace de la física, estudia el comportamiento de los fluidos con el fin de entenderlos y aplicarlos en un amplio abanico de campos. Gracias a este entendimiento, podemos hacer volar aviones, usar cabinas de bioseguridad en laboratorios clínicos y de investigación o transportar petróleo a través de los oleoductos.

Hoy en día, para proveer el oxígeno y los nutrientes necesarios para el crecimiento de las células, los bioprocesos ocurren de una forma en la que se propicia el flujo turbulento. En grandes tanques se utiliza una hélice para mezclar el medio de cultivo y así garantizar que las células reciban lo necesario para desarrollarse. Este ha sido un método que  ha permitido llevar a cabo los bioprocesos durante mucho tiempo, sin embargo, queremos llegar a un siguiente nivel y transformar un proceso exitoso en uno sin precedentes . 

En Stämm tenemos como premisa considerar a la naturaleza como nuestro modelo a seguir para el desarrollo de nuestras tecnologías. Tal y como ocurre en nuestro sistema vascular, queremos proporcionar a las células un ambiente de flujo laminar continuo para que se multipliquen de manera óptima y produzcan eficazmente bioproductos de interés industrial farmaceutico, alimenticio, agrícola, entre otros. Es así que proponemos una nueva manera disruptiva de hacer bioprocesos, imitando lo que ocurre naturalmente.

El flujo laminar se mantiene cuando la superficie por la cual se mueve el fluido es reducida (como el diámetro de nuestros vasos sanguíneos). Partiendo de ello, tomamos a la microfluídica como una tecnología clave para crear un ambiente propicio para las células dentro de lo que proponemos como el Bioprocesador. Un dispositivo de tamaño reducido en el que se optimice la producción gracias a que las células se encuentren mucho más “cómodas” en un ambiente armónico, algo similar a un spa.

Nos planteamos un gran desafío, sin embargo, estamos convencidos de que esta es la manera en la que se tienen que llevar a cabo los bioprocesos. Go laminar or go home!

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