Título

Towards needle-free injection by thermocavitation in microfluidic devices

Autor

Carla Berrospe Rodríguez

Colaborador

RUBEN RAMOS GARCIA (Asesor de tesis)

Nivel de Acceso

Acceso Abierto

Resumen o descripción

In this work the continuous wave (C.W) laser-based cavitation or

thermocavitation is explored as a microfluidic tool. Particularly, this thesis

focused in the generation of liquid microjets by means of thermocavitation

bubble expansion in confined regions. Specially designed microfluidic devices

were fabricated to generate fast microjets (velocities up to 100 m/s), with the

aim of study its penetration depth in low concentration agar phantoms, which

mechanical properties are similar to human skin, besides of being transparent

and elastic gels. The maximum penetration depth (1 mm) with a single jet shot

and the use of low to medium power (100 mW) CW laser, reveal the potential

of this system to develop a needle-free injector portable, affordable, compact

and reusable in a near future. This, with the final goal of avoiding the issues

caused by needles such as needle-stick injuries, transmission of diseases and

waste contamination.

En este trabajo de tesis se explora la termocavitación o cavitación con láser de

onda continua (O.C) como una herramienta para la microfluídica.

Particularmente, esta investigación se enfoca en la generación de micro

chorros o jets, mediante la expansión de una burbuja de termocavitación en

regiones confinadas. Se fabricaron dispositivos microfluídicos, especialmente

diseñados para generar jet a altas velocidades (100 m/s), con el objetivo de

estudiar su penetración en geles de agar a bajas concentraciones, cuyas

propiedades mecánicas son similares a las de la piel humana, además de ser

un polímero transparente y elástico. La máxima profundidad de penetración

adquirida (1 mm) con un solo disparo de jet y el uso de un láser de onda

continua de media a baja potencia (100 mW), revelan el potencial de este

sistema para fabricar un inyector de fármacos libre de agujas, portátil,

asequible, compacto y reusable en un futuro. Esto, con la finalidad de evitar los

problemas que conlleva el uso de jeringas como mecanismo de inyección, tales

como transmisión de enfermedades, lesiones y contaminación de residuos.

Editor

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica

Fecha de publicación

octubre de 2017

Tipo de publicación

Tesis de doctorado

Versión de la publicación

Versión aceptada

Formato

application/pdf

Idioma

Inglés

Audiencia

Estudiantes

Investigadores

Público en general

Sugerencia de citación

Berrospe-Rodríguez CJ

Repositorio Orígen

Repositorio Institucional del INAOE

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