El enriquecimiento acústico encontró 63 agrupaciones celulares con CTC en 9 de 12 hombres con cáncer de próstata metastásico, mientras que el sistema comparador CellSearch no detectó ninguna agrupación en la sangre de los mismos pacientes (Magnusson et al., Analytical Chemistry 2024). El mismo conjunto de herramientas basado en sonido eliminó más del 99,999% de las células sanguíneas antes de aislar exosomas con un 98,4% de pureza (Wu et al., PNAS 2017), y un método de atrapamiento acústico de 2024 informó un rendimiento del 93% de vesículas extracelulares en 1 minuto frente al 50% en 480 minutos de la ultracentrifugación (Rufo et al., Microsystems and Nanoengineering 2024). La velocidad sigue siendo la cuestión abierta: los clasificadores acústicos más rápidos que se reportan aquí funcionan en el orden de unos pocos miles de eventos por segundo, por debajo del FACS comercial (véase la sección 7). Reunimos datos de Nature Methods, PNAS, Analytical Chemistry, Lab on a Chip, Science Advances, Scientific Reports, Cytotherapy, Clinical Chemistry and Laboratory Medicine y artículos de revisión indexados en Europe PMC, con un enfoque más acotado en la clasificación de células en microcanales con flujo que nuestro informe sobre levitación acústica y manipulación ultrasónica de partículas.
Una nota sobre el vocabulario usado a lo largo del texto: las «pinzas acústicas» son dispositivos que usan ondas sonoras para empujar, atrapar o clasificar células y partículas sin tocarlas. La «pureza» es la proporción del material recogido que corresponde al tipo celular objetivo; la «recuperación» (o rendimiento) es la proporción de las células objetivo de la entrada que terminan en la salida. Un buen dispositivo necesita ambas.
TL;DR
- La clasificación acústica de gotas activada por absorbancia alcanzó 1 kHz (1.000 gotas por segundo) con un 98,5% de recuperación y un 99,9% de pureza (Richter et al., Lab on a Chip 2022).
- Un chip de onda acústica superficial de ángulo inclinado procesó muestras de células tumorales circulantes a 7,5 mL/h, frente a unos 1,2 mL/h en trabajos anteriores (Wu et al., Small 2018).
- El lavado acústico recuperó el 99% de los glóbulos rojos y eliminó el 99% o más de la albúmina con un lavado en bucle de dos pasos (Sugier et al., Cytotherapy 2023).
- La separación acustoforética de plasma dejó menos del 0,01% de células en el plasma, con diferencias en los analitos respecto al plasma centrifugado del 0,84% al 10,50% (Nath et al., Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2025).
- La viabilidad de las células HeLa fue del 90,4% con el campo acústico encendido frente al 91,5% con él apagado (Li et al., PNAS 2015).
- El enriquecimiento acústico encontró 63 agrupaciones con CTC en 9 de 12 pacientes con cáncer de próstata; CellSearch no encontró ninguna (Magnusson et al., Analytical Chemistry 2024).
- Un chip acústico integrado eliminó más del 99,999% de las células sanguíneas y aisló exosomas con un 98,4% de pureza y un 82,4% de recuperación (Wu et al., PNAS 2017).
- Las matrices de microburbujas oscilantes aislaron exosomas con un 93% de pureza a partir de sangre total de ratón sin diluir en unos 3 minutos, frente a unas 16 horas de los métodos convencionales (Li et al., Science Advances 2025).
- Las pinzas acústicas usan de 0,01 a 10 W/cm2, frente a 1.000.000 a 10.000.000 W/cm2 de las pinzas ópticas (Ozcelik et al., Nature Methods 2018).
- Un clasificador acústico basado en imágenes alcanzó hasta 400 células por segundo con más del 92% de pureza y más del 90% de viabilidad (Nawaz et al., Lab on a Chip 2023).
- La clasificación por FACS elevó casi 7 veces la relación entre glutatión oxidado y reducido en las células clasificadas (Llufrio et al., Redox Biology 2018).
1. Capacidad de Procesamiento: Ondas de Volumen, Ondas Superficiales y la Brecha de Caudal
El campo de la acustofluídica se divide en dos familias de dispositivos, y esa división se nota primero en la capacidad de procesamiento. Los dispositivos de onda acústica de volumen (BAW) hacen vibrar todo el canal para generar una onda estacionaria a través de él; los dispositivos de onda acústica superficial (SAW) envían ondas a lo largo de la superficie de un chip piezoeléctrico, lo que da un control más fino en volúmenes más pequeños. Los dispositivos BAW alcanzan unos 10 mL/min, mientras que los dispositivos SAW procesan menos de 1 mL/min (Ozcelik et al., Nature Methods 2018). La mayoría de los resultados de precisión de este informe proviene de chips SAW; la mayoría de los resultados de volumen proviene de BAW.
La referencia práctica es un tubo de sangre. Un chip SAW estacionario de ángulo inclinado procesó 7,5 mL de sangre de pacientes a 7,5 mL/h, lo que equivale a aproximadamente una hora por tubo estándar (7,5 mL / 7,5 mL/h = 1 h), y los autores lo describen como una mejora de hasta siete veces sobre los aproximadamente 1,2 mL/h del diseño anterior (Wu et al., Small 2018). El procesamiento clínico de sangre fija un listón mucho más alto: la aféresis requiere de 30 a 80 mL/min (Hossein y Angeli, Biophysical Reviews 2023), o 1.800 a 4.800 mL/h, es decir, de 240 a 640 veces el chip de 7,5 mL/h.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Capacidad de procesamiento típica, dispositivos de onda acústica de volumen (BAW) frente a dispositivos de onda acústica superficial (SAW) | Unos 10 mL/min frente a menos de 1 mL/min | Ozcelik et al., Nature Methods 2018 |
| Intervalo de caudal del lavador acústico de células AcouWash 2 (flujo inestable a 900 µL/min) | 100 a 900 µL/min | Adler et al., Scientific Reports 2025 |
| Capacidad de procesamiento en la separación de células tumorales, chip SAW de ángulo inclinado, diseño de 2018 frente a diseño anterior | 7,5 mL/h frente a unos 1,2 mL/h | Wu et al., Small 2018 |
| Lavado acústico de células, caudal de entrada | 45 mL/h | Sugier et al., Cytotherapy 2023 |
| Separación de células de neuroblastoma de productos de células madre, capacidad de procesamiento de células | 100.000 células/min | Olm et al., Scientific Reports 2019 |
| Caudal necesario para la aféresis clínica (recolección de componentes sanguíneos) | 30 a 80 mL/min | Hossein y Angeli, Biophysical Reviews 2023 (citando a Zhou y Papautsky 2020) |
Nota de contexto: varias referencias de capacidad de procesamiento de esta sección son anteriores a 2023; la cifra del SAW de ángulo inclinado de 2018 es el dato más reciente disponible para esa clase de dispositivos. La revisión de 2025 de Analytical Chemistry sobre el campo (Godary et al.) cita un dispositivo acustofluídico que opera a 3 a 520 µL/min (Mendis et al.), aún muy por debajo de lo que exige la aféresis.
2. Pureza y Recuperación de la Separación: Componentes Sanguíneos y Lavado de Células
La separación acústica funciona porque las células difieren en tamaño, densidad y compresibilidad, y la fuerza de radiación acústica las empuja hacia los nodos de presión o lejos de ellos en consecuencia. El historial a largo plazo con componentes sanguíneos es sólido: la separación acústica de plaquetas y glóbulos rojos alcanzó un 99% de recuperación de plaquetas (Petersson 2007, citado en Wu et al., Microsystems and Nanoengineering 2019). Las cifras más nuevas tratan de si esa precisión sobrevive a la fabricación real y a los flujos de trabajo clínicos.
Dos estudios recientes sugieren que sí, con contrapartidas. Un sistema de lavado de células para la producción de terapia celular eliminó hasta el 90% de la albúmina en una sola pasada recuperando el 99% de los glóbulos rojos, y un bucle de dos pasos elevó la eliminación de albúmina al 99% o más con un 99% de recuperación; las células estromales derivadas de tejido adiposo lavadas mostraron solo dos genes con expresión diferencial (Sugier et al., Cytotherapy 2023). Un separador de plasma en línea, orientado a reducir la pérdida de sangre en lactantes prematuros, dejó menos del 0,01% de células en el plasma, pero aun así más células residuales que la centrifugación (mediana de 642 frente a 205 por µL) (Nath et al., Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2025).
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Eficiencia de separación de células mononucleares de sangre periférica (linfocitos y monocitos), a hasta 20 µL/min | 85% | Godary et al., revisión de Analytical Chemistry 2025 (citando a Alsved et al.) |
| Enriquecimiento de linfocitos y monocitos a partir de sangre total (aumento en veces) y recuperación | 2.800 veces; 88% | Wu et al., revisión de Microsystems and Nanoengineering 2019 (citando a Urbansky et al.) |
| Eliminación de albúmina con recuperación de glóbulos rojos, una sola pasada de lavado acústico | Hasta 90% de eliminación; 99% de recuperación | Sugier et al., Cytotherapy 2023 |
| Eliminación de albúmina con recuperación de células, lavado en bucle de dos pasos | 99% o más de eliminación; 99% de recuperación | Sugier et al., Cytotherapy 2023 |
| Genes con expresión diferencial en células estromales tras el lavado en bucle frente a la entrada | 2 genes (HES4 y MIR-3648-1) | Sugier et al., Cytotherapy 2023 |
| Células que permanecen en el plasma tras la separación acustoforética | Menos del 0,01% | Nath et al., Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2025 |
| Mediana de plaquetas por µL en el plasma, acustoforesis frente a centrifugación | 20.477 frente a 1.537 | Nath et al., Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2025 |
| Diferencia en los resultados de química clínica, plasma por acustoforesis frente a plasma centrifugado (12 pruebas) | 0,84% (sodio, IC del 95% 0,48-1,19) a 10,50% (AST, IC del 95% 5,02-15,99) | Nath et al., Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2025 |
Nota sobre valores atípicos: el estudio de Nath también encontró menos hemoglobina libre en el plasma separado acústicamente (intervalo de 0,0-0,2 g/L) que en el plasma centrifugado (0,1-0,3 g/L), lo que es coherente con una menor rotura de glóbulos rojos (hemólisis), mientras que el arrastre de plaquetas fue claramente el punto débil.
3. Viabilidad Celular Tras la Exposición Acústica
La viabilidad es donde los métodos acústicos presentan su argumento más sólido. Entre diseños de clasificadores, frecuencias y tipos de células, la viabilidad tras la clasificación en los artículos revisados aquí se sitúa entre aproximadamente el 90% y el 99%, y las comparaciones controladas no muestran una pérdida significativa respecto a las células no expuestas. En un estudio de separación de células tumorales, la viabilidad fue del 90,4 ± 4,7% con el campo acústico encendido y del 91,5 ± 7,6% con él apagado (Li et al., PNAS 2015).
Las pruebas más rigurosas miran más allá de la supervivencia. Un estudio de 2013 hizo pasar microglía por un campo de 1,94 MHz a hasta 20 Vpp (voltios pico a pico, una medida de la tensión de excitación) y no encontró cambios significativos en la muerte celular, la apoptosis, la función mitocondrial ni la respuesta inflamatoria; las células pasaron aproximadamente 1 segundo en el campo acústico (Burguillos et al., PLoS One 2013). Los glóbulos rojos mantenidos en un dispositivo acústico hasta 30 minutos no mostraron cambios en la viabilidad (Ozcelik et al., Nature Methods 2018). Dato más reciente disponible para el trabajo fundacional de biocompatibilidad: Burguillos et al., 2013.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Viabilidad de células HeLa, campo acústico encendido frente a apagado | 90,4 ± 4,7% frente a 91,5 ± 7,6% | Li et al., PNAS 2015 |
| Muerte de microglía, control sin procesar frente a procesamiento acústico a 20 Vpp | 9,7 ± 5,7% frente a 11,6 ± 6,9% (sin diferencia significativa) | Burguillos et al., PLoS One 2013 |
| Viabilidad tras la clasificación, clasificador acustofluídico activado por fluorescencia (células HeLa) | 99,18% | Nawaz et al., Analytical Chemistry 2015 |
| Viabilidad normalizada, clasificador acústico de fluorescencia de onda estacionaria, respecto a las células sin clasificar | 94,9 ± 2,0% | Ren et al., Small 2018 |
| Viabilidad tras la clasificación, clasificador acústico de gotas con transductores enfocados | 93,5% | Zhong et al., Small 2021 |
| Células muertas tras la separación acústica de células tumorales en dos pasos frente a controles incubados en hielo | 3,2% frente a 8,2% | Undvall Anand et al., Analytical Chemistry 2021 |
| Células necróticas tras el lavado acústico frente al lavado por centrífuga (células de linfoblasto T murino radiomarcadas) | 7% ± 2% frente a 12% ± 3% (P = 0,0093) | Adler et al., Scientific Reports 2025 |
| Proliferación de células T al día 6, clasificadas acústicamente frente a no clasificadas | 89,8 ± 5,0% frente a 86,7 ± 4,3% (sin diferencia significativa) | Olm et al., Scientific Reports 2019 |
Nota de contexto: la delicadeza no sale gratis. El mismo estudio de 2025 encontró una recuperación media de células del 22% ± 10% con el lavador acústico frente al 55% ± 2% con la centrífuga (P = 0,06, n = 5), de modo que el método amable con las células perdió más células (Adler et al., Scientific Reports 2025).
4. Aislamiento de Células Tumorales Circulantes (CTC) de la Sangre
Las células tumorales circulantes son células cancerosas liberadas al torrente sanguíneo y son escasas: normalmente en el intervalo de 1 a 100 células por mL de sangre, ocultas entre millones de glóbulos blancos (Li et al., PNAS 2015). La separación acústica es libre de marcadores, es decir, no depende de un anticuerpo que se una a un marcador de superficie, por lo que en principio puede captar células tumorales que las pruebas basadas en marcadores pasan por alto. Un estudio con pacientes de 2024 es la evidencia más sólida de ello en este informe: el enriquecimiento acústico encontró 63 agrupaciones celulares con CTC en 9 de 12 pacientes con cáncer de próstata metastásico, y detectó más CTC que CellSearch en los 10 pacientes en los que se aplicaron ambos (Magnusson et al., Analytical Chemistry 2024).
Los límites también son visibles. Las CTC de los pacientes midieron de 7 a 28 µm de diámetro, por lo que las células tumorales más pequeñas se solapan con los glóbulos blancos y pueden perderse, y la cohorte era de solo 12 pacientes. La pureza sigue siendo la parte difícil: un método BAW de dos pasos logró una depleción de glóbulos blancos de 459 ± 188 veces, pero recuperó el 42% de las células cancerosas viables (Undvall Anand et al., Analytical Chemistry 2021). La información sobre métodos de biopsia líquida que se ofrece aquí es técnica, no una orientación clínica.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Recuperación de células cancerosas añadidas a la muestra, SAW de ángulo inclinado (eliminación de glóbulos blancos de aproximadamente el 90%) | Más del 83% (83% a 96%) | Li et al., PNAS 2015 |
| CTC halladas en la sangre de pacientes con cáncer de mama metastásico, primeros dos pacientes (2 mL cada uno) | 59 y 8 | Li et al., PNAS 2015 |
| Recuperación de células cancerosas añadidas a la muestra a 7,5 mL/h | Más del 86% | Wu et al., Small 2018 |
| Recuentos de CTC en 5 pacientes con cáncer de próstata resistente a la castración | 0,93 a 400 por mL | Wu et al., Small 2018 |
| Recuperación y pureza, acustoforesis de células de cáncer de próstata añadidas a la muestra a 70 µL/min | 72,5-93,9% de recuperación; 79,6-99,7% de pureza | Wu et al., revisión de Microsystems and Nanoengineering 2019 (citando a Augustsson 2012) |
| Pacientes con recuentos de CTC por encima del punto de corte de los controles sanos (13,8 células por 6 mL) | 7 de 12 | Magnusson et al., Analytical Chemistry 2024 |
| Agrupaciones con CTC detectadas, enriquecimiento acústico frente a CellSearch | 63 agrupaciones en 9 de 12 pacientes frente a ninguna | Magnusson et al., Analytical Chemistry 2024 |
| Depleción de glóbulos blancos y recuperación de células cancerosas viables, BAW de dos pasos (10.000 células añadidas) | 459 ± 188 veces; 42% | Undvall Anand et al., Analytical Chemistry 2021 |
Nota sobre valores atípicos: el diámetro mediano de las CTC en la cohorte de próstata de 2018 fue de 16,5 µm frente a 11,8 ± 0,54 µm de los glóbulos blancos (Wu et al., Small 2018), y el estudio con pacientes de 2024 mencionado arriba informó una mediana de 17,0 µm. La clasificación acústica basada en el tamaño depende de esa diferencia.
5. Separación de Exosomas y Vesículas Extracelulares
Los exosomas son vesículas de escala nanométrica (aproximadamente de 30 a 150 nm) liberadas por las células que transportan proteínas y ARN; son difíciles de aislar porque son miles de veces más pequeños que las células sanguíneas. La referencia convencional, la ultracentrifugación, es lenta y con pérdidas: la Tabla 1 de una revisión de 2023 indica un rendimiento del 5% al 50% y una pureza del 23% al 70% para ella, frente a un rendimiento de alrededor del 82% y una pureza del 98% para la acustofluídica (Hossein y Angeli, Biophysical Reviews 2023). El chip acústico integrado detrás de esa cifra eliminó más del 99,999% de las células sanguíneas y procesó 100 µL de sangre total en unos 25 minutos (Wu et al., PNAS 2017).
El trabajo de 2024-2025 desplaza el foco de la pureza hacia la velocidad y el tamaño de la muestra. Un método de disco acústico informó un tiempo de 30 minutos de la muestra al resultado a partir de 10 µL de sangre, con un rendimiento del 86% y un aumento de 120 veces en la pureza (Naquin et al., Science Advances 2024). Un diseño de 2025 que sus autores llaman metamaterial (la misma idea de estructura diseñada que tratamos en nuestro informe sobre metamateriales acústicos), construido con 46.750 microburbujas oscilantes, aisló exosomas con un 93% de pureza a partir de sangre de ratón sin diluir en unos 3 minutos, en un chip que cuesta menos de US$ 1 (Li et al., Science Advances 2025).
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Tasa de eliminación de células sanguíneas, chip acustofluídico integrado para exosomas | Más del 99,999% | Wu et al., PNAS 2017 |
| Pureza y recuperación de exosomas a partir de sangre total (partículas menores de 140 nm) | 98,4% de pureza; 82,4% de recuperación | Wu et al., PNAS 2017 |
| Rendimiento y pureza de exosomas, ultracentrifugación (intervalo de la literatura) | 5-50% de rendimiento; 23-70% de pureza | Hossein y Angeli, Biophysical Reviews 2023 |
| Rendimiento y pureza de exosomas, kit de precipitación ExoQuick (intervalo de la literatura) | 40-80% de rendimiento; 28-87% de pureza | Hossein y Angeli, Biophysical Reviews 2023 |
| Rendimiento de vesículas extracelulares y tiempo de procesamiento, atrapamiento acústico FLOAT frente a ultracentrifugación (orina) | 93% frente a 50%; 1 min frente a 480 min | Rufo et al., Microsystems and Nanoengineering 2024 |
| Rendimiento de exosomas y aumento de pureza, disco acústico ASCENDx | 86% de rendimiento; aumento de 120 veces en la pureza | Naquin et al., Science Advances 2024 |
| Pureza de exosomas y tiempo de procesamiento, matrices de microburbujas oscilantes frente a métodos convencionales | 93% en unos 3 min frente a unas 16 horas | Li et al., Science Advances 2025 |
| Rendimiento de vesículas, nanofiltro SAW estacionario para vesículas menores de 200 nm | Alrededor del 90% | Lan et al., revisión de Advanced Science 2025 (citando a Lee et al. 2015) |
Nota de contexto: los resultados diagnósticos asociados a estos métodos provienen de conjuntos pequeños. ASCENDx informó una sensibilidad del 95,8% y una especificidad del 100% al clasificar muestras de cáncer frente a muestras sanas, pero a partir de espectros de un conjunto reducido de pacientes (Naquin et al., Science Advances 2024), y el estudio de las microburbujas usó solo sangre de ratón.
6. Frecuencias de Operación, Potencia y Fuerzas
Las pinzas acústicas ocupan un rincón suave de la física. Aplican de 0,01 a 10 W/cm2 de potencia acústica, frente a 1.000.000 a 10.000.000 W/cm2 de las pinzas ópticas, a frecuencias de 1 kHz a 500 MHz (Ozcelik et al., Nature Methods 2018). Los autores lo comparan con la ecografía diagnóstica, de 2 a 18 MHz y por debajo de 1 W/cm2; el ultrasonido terapéutico es un régimen completamente distinto, como muestran nuestras estadísticas de ablación tumoral por HIFU. Las fuerzas implicadas son diminutas: las fuerzas de radiación acústica sobre los glóbulos rojos son de aproximadamente 2 pN.
La frecuencia fija la escala del control. Los dispositivos SAW usados en biología celular suelen operar de 10 a 400 MHz, con longitudes de onda estacionaria de 10 a 400 µm acordes con el tamaño de las células (He et al., Science Advances 2025). Las cifras de potencia que siguen suelen darse en dBm, una unidad logarítmica en la que 24 dBm son unos 251 mW y 33 dBm unos 2 W. El diseño del transductor importa tanto como la frecuencia: un clasificador de gotas con transductor enfocado funciona por debajo de 20 Vpp, mientras que se describe que otros clasificadores necesitan más de 200 Vpp (Zhong et al., Small 2021). Para el mercado de hardware detrás de estos componentes, véanse nuestras estadísticas del mercado de transductores ultrasónicos.
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Intervalo típico de frecuencia de operación, dispositivos BAW frente a SAW | 100 kHz a 10 MHz frente a 1 MHz a 1 GHz | Wu et al., revisión de Microsystems and Nanoengineering 2019 |
| Potencia de entrada, pinzas acústicas frente a pinzas ópticas | 0,01 a 10 W/cm2 frente a 1.000.000 a 10.000.000 W/cm2 | Ozcelik et al., Nature Methods 2018 |
| Tensión de excitación, clasificador acústico de gotas con transductor enfocado frente a otros clasificadores | Por debajo de 20 Vpp frente a más de 200 Vpp | Zhong et al., Small 2021 |
| Intervalo de frecuencia SAW usado en biología celular y longitud de onda correspondiente | 10 a 400 MHz; 10 a 400 µm | He et al., Science Advances 2025 |
| Enriquecimiento de CTC de próstata por BAW, campos de prefocalización y de separación | Unos 5 MHz y unos 2 MHz | Magnusson et al., Analytical Chemistry 2024 |
| Separación de CTC por SAW de ángulo inclinado, frecuencia y potencia | 19,573 MHz; 37-38 dBm | Li et al., PNAS 2015 |
| Clasificador SAW progresiva enfocada basado en imágenes, frecuencia y potencia frente al diseño anterior de SAW estacionaria | 135 MHz; unos 1,9 W frente a unos 3,8 W | Nawaz et al., Lab on a Chip 2023 |
| Clasificador de gotas activado por absorbancia, frecuencia SAW y potencia | 162 MHz; 251 mW (24 dBm) | Richter et al., Lab on a Chip 2022 |
Nota de contexto: el calor es la restricción habitual. El estudio de Burguillos informó que 25 Vpp superaba su límite de temperatura de 37 C, y la matriz de microburbujas de 2025 informó un aumento de temperatura de solo 1,92 C (Li et al., Science Advances 2025).
7. Clasificadores Acústicos frente a FACS y Otros Métodos
La clasificación celular activada por fluorescencia (FACS) es el instrumento de referencia para clasificar células según marcadores fluorescentes y, en velocidad bruta, todavía gana. El FACS comercial supera las 10.000 partículas por segundo, mientras que el primer sistema FACS totalmente acústico clasificó 150 partículas por segundo (Wu et al., revisión de Microsystems and Nanoengineering 2019). Los diseños SAW han cerrado desde entonces buena parte de la brecha: un clasificador acústico de onda estacionaria mantuvo una pureza superior al 90% a 2.500 eventos por segundo, lo que sus autores aún describen como aproximadamente un orden de magnitud más lento que el FACS comercial (Ren et al., Small 2018).
El argumento acústico trata de lo que les ocurre a las células, no de la velocidad. En astrocitos clasificados con FACS (presión de la vaina de 45 psi), la relación entre glutatión oxidado y reducido aumentó casi 7 veces, las especies reactivas de oxígeno aumentaron en torno al 50% y la relación ADP/ATP más de 4 veces (Llufrio et al., Redox Biology 2018). Ese estudio no probó la clasificación acústica, así que es una referencia del estrés del FACS y no un resultado comparativo directo. Los diseños acústicos más nuevos añaden capacidades de las que carece el FACS, como las decisiones basadas en imágenes (Nawaz et al., Lab on a Chip 2023) y la clasificación de gotas en kHz (Richter et al., Lab on a Chip 2022).
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Capacidad de procesamiento, FACS comercial frente al primer sistema FACS totalmente acústico (BAW) | Más de 10.000 frente a 150 partículas/s | Wu et al., revisión de Microsystems and Nanoengineering 2019 |
| Capacidad de procesamiento y pureza, clasificador acustofluídico activado por fluorescencia (células HeLa) | Unos 1.200 eventos/s; 92,3 ± 3,39% | Nawaz et al., Analytical Chemistry 2015 |
| Capacidad de procesamiento con la que la pureza se mantiene por encima del 90%, clasificador acústico de fluorescencia de onda estacionaria | 2.500 eventos/s | Ren et al., Small 2018 |
| Velocidad máxima teórica de clasificación con un tiempo de deflexión acústica de 100 µs | 10.000 eventos/s | Ren et al., Small 2018 |
| Velocidad y pureza de la clasificación acústica basada en imágenes | Hasta 400 células/s; más del 92% | Nawaz et al., Lab on a Chip 2023 |
| Capacidad de procesamiento y pureza del clasificador acústico de gotas (gotas con células, 14,8% antes de la clasificación) | Más de 1.000 eventos/s; hasta 99,2% | Zhong et al., Small 2021 |
| Velocidad, recuperación y pureza de la clasificación acústica de gotas activada por absorbancia | 1 kHz; 98,5% de recuperación; 99,9% de pureza | Richter et al., Lab on a Chip 2022 |
| Relación entre glutatión oxidado y reducido en células clasificadas por FACS frente a células procesadas rápidamente | Casi 7 veces mayor | Llufrio et al., Redox Biology 2018 |
Nota de contexto: las comparaciones de velocidad mezclan clasificación con y sin marcadores, perlas y células. El clasificador de onda estacionaria de 2018 mencionado es el dato más reciente disponible para una afirmación directa de capacidad de procesamiento entre acústico y FACS. La revisión de 2025 de Analytical Chemistry (Godary et al.) informa de un clasificador de gotas a 1.000 gotas/s y de la clasificación de agrupaciones de células beta derivadas de células madre a hasta 0,2 agrupaciones/s, lo que muestra cuánto varía la capacidad de procesamiento según el objeto clasificado.
Resumen: Pinzas Acústicas y Clasificación Celular Acustofluídica en Cifras
| Métrica | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Agrupaciones con CTC, enriquecimiento acústico frente a CellSearch (12 pacientes con cáncer de próstata) | 63 en 9 de 12 pacientes frente a ninguna | Magnusson et al., Analytical Chemistry 2024 |
| Depleción de glóbulos blancos y recuperación de células cancerosas viables, separación BAW de dos pasos | 459 ± 188 veces; 42% | Undvall Anand et al., Analytical Chemistry 2021 |
| Velocidad y pureza de la clasificación acústica de gotas activada por absorbancia | 1 kHz; 99,9% | Richter et al., Lab on a Chip 2022 |
| Capacidad de procesamiento en la separación de células tumorales, chip SAW de ángulo inclinado | 7,5 mL/h | Wu et al., Small 2018 |
| Caudal necesario para la aféresis clínica | 30 a 80 mL/min | Hossein y Angeli, Biophysical Reviews 2023 |
| Eliminación de albúmina con recuperación de células, lavado acústico de dos pasos | 99% o más; 99% | Sugier et al., Cytotherapy 2023 |
| Células que permanecen en el plasma tras la separación acustoforética | Menos del 0,01% | Nath et al., Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2025 |
| Viabilidad de células HeLa, campo acústico encendido frente a apagado | 90,4% frente a 91,5% | Li et al., PNAS 2015 |
| Viabilidad tras la clasificación, clasificador acustofluídico por fluorescencia | 99,18% | Nawaz et al., Analytical Chemistry 2015 |
| Células necróticas, lavado acústico frente a lavado por centrífuga | 7% frente a 12% | Adler et al., Scientific Reports 2025 |
| Recuperación de células, lavado acústico frente a lavado por centrífuga | 22% frente a 55% | Adler et al., Scientific Reports 2025 |
| Eliminación de células sanguíneas antes del aislamiento de exosomas | Más del 99,999% | Wu et al., PNAS 2017 |
| Pureza y recuperación de exosomas, chip acustofluídico | 98,4%; 82,4% | Wu et al., PNAS 2017 |
| Rendimiento de exosomas, ultracentrifugación (intervalo de la literatura) | 5% a 50% | Hossein y Angeli, Biophysical Reviews 2023 |
| Rendimiento de vesículas extracelulares y tiempo, FLOAT frente a ultracentrifugación | 93% en 1 min frente a 50% en 480 min | Rufo et al., Microsystems and Nanoengineering 2024 |
| Pureza de exosomas y tiempo, matrices de microburbujas oscilantes | 93% en unos 3 min | Li et al., Science Advances 2025 |
| Potencia de entrada, pinzas acústicas frente a ópticas | 0,01-10 frente a 1.000.000-10.000.000 W/cm2 | Ozcelik et al., Nature Methods 2018 |
| Capacidad de procesamiento del clasificador acústico con pureza superior al 90% | 2.500 eventos/s | Ren et al., Small 2018 |
| Velocidad de la clasificación acústica basada en imágenes | Hasta 400 células/s | Nawaz et al., Lab on a Chip 2023 |
| Relación entre glutatión oxidado y reducido, células clasificadas por FACS frente a células procesadas rápidamente | Casi 7 veces mayor | Llufrio et al., Redox Biology 2018 |
Metodología y Fuentes
Buscamos en Europe PMC y en la web abierta estudios revisados por pares y revisiones sobre separación acustofluídica, priorizamos los textos completos de acceso abierto que pudimos leer por entero y, para las cifras tomadas de revisiones, citamos el estudio original en el que se basa la revisión. Todos los valores anteriores se leyeron en el artículo o la revisión citados durante la investigación para esta actualización; dos fuentes (Sugier 2023, Nath 2025) se leyeron solo a nivel de resumen.
- Magnusson et al., Acoustic Enrichment of Heterogeneous Circulating Tumor Cells and Clusters from Metastatic Prostate Cancer Patients, Analytical Chemistry 2024
- Ozcelik et al., Acoustic tweezers for the life sciences, Nature Methods 2018
- Wu et al., Acoustofluidic separation of cells and particles, Microsystems and Nanoengineering 2019
- Hossein y Angeli, A review of acoustofluidic separation of bioparticles, Biophysical Reviews 2023
- Godary et al., Acoustofluidics: Technology Advances and Applications from 2022 to 2024, Analytical Chemistry 2025
- Lan et al., Microfluidic Nanoparticle Separation for Precision Medicine, Advanced Science 2025
- He et al., Acoustic technologies for the orchestration of cellular functions for therapeutic applications, Science Advances 2025
- Li et al., Acoustic separation of circulating tumor cells, PNAS 2015
- Wu et al., Circulating Tumor Cell Phenotyping via High-Throughput Acoustic Separation, Small 2018
- Undvall Anand et al., Two-Step Acoustophoresis Separation of Live Tumor Cells from Whole Blood, Analytical Chemistry 2021
- Wu et al., Isolation of exosomes from whole blood by integrating acoustics and microfluidics, PNAS 2017
- Naquin et al., Acoustic separation and concentration of exosomes for nucleotide detection: ASCENDx, Science Advances 2024
- Rufo et al., High-yield and rapid isolation of extracellular vesicles by flocculation via orbital acoustic trapping: FLOAT, Microsystems and Nanoengineering 2024
- Li et al., Oscillating microbubble array-based metamaterials for rapid isolation of high-purity exosomes, Science Advances 2025
- Burguillos et al., Microchannel acoustophoresis does not impact survival or function of microglia, leukocytes or tumor cells, PLoS One 2013
- Adler et al., Centrifuge-free cell radiolabeling using acoustophoresis, Scientific Reports 2025
- Olm et al., Label-free neuroblastoma cell separation from hematopoietic progenitor cell products using acoustophoresis, Scientific Reports 2019
- Sugier et al., Feasibility of an acoustophoresis-based system for a high-throughput cell washing, Cytotherapy 2023 (resumen)
- Nath et al., Acoustophoresis-based blood sampling and plasma separation for potentially minimizing sampling-related blood loss, Clinical Chemistry and Laboratory Medicine 2025 (resumen)
- Nawaz et al., Acoustofluidic Fluorescence Activated Cell Sorter, Analytical Chemistry 2015
- Ren et al., Standing Surface Acoustic Wave (SSAW)-Based Fluorescence-Activated Cell Sorter, Small 2018
- Nawaz et al., Image-based cell sorting using focused travelling surface acoustic waves, Lab on a Chip 2023
- Richter et al., Acoustic sorting of microfluidic droplets at kHz rates using optical absorbance, Lab on a Chip 2022
- Zhong et al., Acoustofluidic Droplet Sorter Based on Single Phase Focused Transducers, Small 2021
- Llufrio et al., Sorting cells alters their redox state and cellular metabolome, Redox Biology 2018
- Nota sobre los datos: este es un campo de investigación, no un mercado, por lo que aquí no hay ninguna cifra de adopción ni de tamaño de mercado para toda la industria, y no incluimos ninguna. Muchos hitos de referencia (Li 2015, Wu 2017, Ozcelik 2018, Ren 2018) tienen más de tres años y siguen siendo el dato más reciente disponible para su métrica concreta. Las cifras citadas de las revisiones de 2019 y 2023 provienen de estudios que esas revisiones citan; cuando una revisión no indicó el año original, nombramos solo al autor original. Los resultados de los dispositivos provienen sobre todo de líneas celulares añadidas a las muestras y de conjuntos pequeños de pacientes (12 pacientes en Magnusson 2024, 5 en Wu 2018), por lo que no son cifras de desempeño clínico. La pureza y la recuperación informadas dependen mucho de la proporción de células añadidas, del caudal y de la potencia, lo que hace que la comparación entre estudios sea aproximada. Un artículo de 2026 en Analyst sobre un chip SAW progresiva enfocada para clasificar glóbulos rojos y blancos (Deng et al., volumen 151) no estaba accesible en texto completo y se excluyó. El artículo de FLOAT da 20 mL en su resumen pero 100 mL en su introducción como volumen de referencia de la ultracentrifugación, y el resultado de 1.000 células en Undvall Anand 2021 informa una depleción de 247 veces en el resumen pero de 282 veces en los resultados; no usamos ninguna de las dos cifras discrepantes como titular.
- Última actualización: 25 de octubre de 2026. Actualizamos este informe trimestralmente, y la próxima revisión se espera cuando la próxima revisión de Analytical Chemistry sobre acustofluídica y los nuevos estudios de 2026 de Lab on a Chip sobre CTC y exosomas queden indexados en Europe PMC.