Dispositivo diagnóstico revoluciona la atención médica

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 20 Mar 2017

Se espera que un dispositivo diagnóstico pueda reducir el costo de aislar y caracterizar las células y las moléculas raras, un proceso que es de importancia crítica para poder realizar el diagnóstico de enfermedades letales comunes, como son la malaria, la tuberculosis, el VIH y el cáncer.

Imagen: El lab en un chip comprende una cámara microfluídica de silicona transparente para alojar las células y una tira electrónica reutilizable, una lámina flexible de poliéster con una tinta conductora de nanopartículas comercialmente disponible (Fotografía cortesía de Zahra Koochak, Universidad de Stanford).

Los diagnósticos en los puntos de atención en el mundo en desarrollo y en las áreas de recursos limitados, requieren numerosas consideraciones especiales de diseño para proporcionar una detección temprana eficaz de la enfermedad. De particular necesidad para estos contextos son las tecnologías de diagnóstico con bajos costos, facilidad de uso y amplia aplicabilidad. Los investigadores de la Universidad de Stanford (Palo Alto, CA, EUA), describieron recientemente una plataforma basada en microfluidos que usan nanopartículas que se pueden imprimir con inyección de tinta, que cumplió con estos criterios y que se espera pueda reducir significativamente el tamaño, la complejidad y el costo del diagnóstico clínico. Este dispositivo reutilizable con un costo de un centavo de dólar es miniaturizado para manejar pequeños volúmenes de muestra y puede realizar numerosos análisis.

El dispositivo es una combinación de microfluídica, electrónica y tecnología de impresión por inyección de tinta. Es en esencia un sistema de dos partes: una cámara microfluídica transparente de silicona para alojar células que descansan en la parte superior de una tira electrónica reutilizable. Se usó una impresora de inyección de tinta corriente para imprimir la tira electrónica sobre una lámina flexible de poliéster usando una tinta de nanopartícula conductora que está disponible comercialmente.

El dispositivo, que separa las células en función de su tamaño y de sus propiedades eléctricas intrínsecas, puede realizar la captura rápida y sin tener que usar etiquetas, de las células individuales, realiza la manipulación celular eficiente, el aislamiento de células raras y también efectúa la separación analítica selectiva de las especies biológicas, la clasificación, la concentración, el posicionamiento, la enumeración y la caracterización. El formato miniaturizado permite el uso de pequeños volúmenes de muestras y reactivos. Puesto que se mantiene la electrónica separada de los chips microfluídicos, la primera puede ser reutilizada y la vida útil del dispositivo se amplía.

El proceso de fabricación del dispositivo es significativamente menos costoso, requiere menos tiempo y es más complejo que las plataformas tradicionales de lab-en-un-chip, requiriendo sólo una impresora de inyección de tinta en lugar de personal especializado y salas limpias. La producción requiere sólo unos 20 minutos (versus hasta semanas) y cuesta un centavo de dólar- un costo sin precedentes en el diagnóstico clínico.

“El proyecto del genoma ha cambiado, de gran manera, la forma en que se practica la medicina, y queremos continuar con todo tipo de otras tecnologías que son realmente baratas y accesibles”, dijo el autor principal, Ronald W. Davis, profesor de bioquímica y genética en la Universidad de Stanford. “La motivación que tuvimos fue realmente cómo exportar tecnología y cómo disminuir el costo de las cosas”.

Un estudio que describe la tecnología fue publicado en la edición digital del 6 de febrero de 2017 de la revista Proceedings of the U.S. National Academy of Sciences.