Desarrollan análisis portátil de PCR para la detección rápida multiplexada de ADN
Por el equipo editorial de LabMedica en español Actualizado el 14 Jul 2021 |

Imagen: (c) Ilustración del flujo de trabajo para la prueba de muestras de hisopos bucales humanos en la PCR toroidal. El tiempo total de respuesta es inferior a una hora. (d) Genotipificación de 15 loci SNP a partir de muestras de hisopos bucales de un trío familiar (Fotografía cortesía de Rice University)
La detección de secuencias de ADN específicas es fundamental para la medicina de precisión, desde la identificación de patógenos hasta la evaluación del riesgo de enfermedades genéticas humanas y el pronóstico de enfermedades. Si bien existen tecnologías para la detección de ADN, tienden a ser limitadas en términos de multiplexación, tiempos de respuesta, precisión de cuantificación o especificidad para diferencias de un solo nucleótido.
Los ensayos para la detección molecular de ácidos nucleicos suelen estar limitados por el nivel de multiplexación (este es el caso de la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR) y de la amplificación isotérmica), los tiempos de respuesta (como con los microarrays y la secuenciación de próxima generación), la exactitud de la cuantificación (amplificación isotérmica, microarrays y secuenciación de nanoporos) o la especificidad para diferencias de un solo nucleótido (micromatrices y secuenciación de nanoporos).
Los ingenieros biomédicos de la Universidad de Rice (Houston, TX, EUA), desarrollaron un ensayo de PCR portátil y con baterías realizado en una cámara de convección toroidal que alberga un microarray de sondas de oligonucleótidos apagadas con fluorescencia que permite la cuantificación rápida y sensible de múltiples dianas de ADN con discriminación de un solo nucleótido.
En el sistema de PCR toroidal, diseñaron un chip que incluye una cámara de reacción anular (en forma de rosquilla) en la que se cargan la muestra de ADN y los reactivos de PCR. En la superficie interna de la cámara de reacción del chip, imprimieron un microarray de ADN pre-apagado para permitir una lectura basada en sondas altamente multiplexadas. Los microarrays permiten la detección de hasta cientos de miles de dianas de ácidos nucleicos diferentes utilizando un solo canal de fluorescencia separando espacialmente las diferentes sondas.
El ensayo ofrece un límite de detección de 10 copias de ADN dentro de los 30 minutos de tiempo de respuesta y un rango dinámico que abarca cuatro órdenes de magnitud de concentración de ADN, y demostraron su desempeño al detectar 20 loci genómicos y 30 polimorfismos de un solo nucleótido en muestras de ADN genómico humano y 15 especies bacterianas en aislados clínicos.
Los autores concluyeron que la capacidad de la PCR toroidal para detectar y cuantificar rápida y simultáneamente muchos marcadores de ácidos nucleicos diferentes la posiciona bien como un sistema para realizar diagnósticos complejos de ADN y ARN en entornos convenientes para el paciente. Los dispositivos portátiles para la detección rápida y altamente multiplexada de ácidos nucleicos pueden ofrecer ventajas en los diagnósticos en el punto de atención. El estudio fue publicado el 1 de julio de 2021 en la revista Nature Biomedical Engineering.
Enlace relacionado:
Universidad de Rice
Los ensayos para la detección molecular de ácidos nucleicos suelen estar limitados por el nivel de multiplexación (este es el caso de la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR) y de la amplificación isotérmica), los tiempos de respuesta (como con los microarrays y la secuenciación de próxima generación), la exactitud de la cuantificación (amplificación isotérmica, microarrays y secuenciación de nanoporos) o la especificidad para diferencias de un solo nucleótido (micromatrices y secuenciación de nanoporos).
Los ingenieros biomédicos de la Universidad de Rice (Houston, TX, EUA), desarrollaron un ensayo de PCR portátil y con baterías realizado en una cámara de convección toroidal que alberga un microarray de sondas de oligonucleótidos apagadas con fluorescencia que permite la cuantificación rápida y sensible de múltiples dianas de ADN con discriminación de un solo nucleótido.
En el sistema de PCR toroidal, diseñaron un chip que incluye una cámara de reacción anular (en forma de rosquilla) en la que se cargan la muestra de ADN y los reactivos de PCR. En la superficie interna de la cámara de reacción del chip, imprimieron un microarray de ADN pre-apagado para permitir una lectura basada en sondas altamente multiplexadas. Los microarrays permiten la detección de hasta cientos de miles de dianas de ácidos nucleicos diferentes utilizando un solo canal de fluorescencia separando espacialmente las diferentes sondas.
El ensayo ofrece un límite de detección de 10 copias de ADN dentro de los 30 minutos de tiempo de respuesta y un rango dinámico que abarca cuatro órdenes de magnitud de concentración de ADN, y demostraron su desempeño al detectar 20 loci genómicos y 30 polimorfismos de un solo nucleótido en muestras de ADN genómico humano y 15 especies bacterianas en aislados clínicos.
Los autores concluyeron que la capacidad de la PCR toroidal para detectar y cuantificar rápida y simultáneamente muchos marcadores de ácidos nucleicos diferentes la posiciona bien como un sistema para realizar diagnósticos complejos de ADN y ARN en entornos convenientes para el paciente. Los dispositivos portátiles para la detección rápida y altamente multiplexada de ácidos nucleicos pueden ofrecer ventajas en los diagnósticos en el punto de atención. El estudio fue publicado el 1 de julio de 2021 en la revista Nature Biomedical Engineering.
Enlace relacionado:
Universidad de Rice
Últimas Tecnología noticias
- Nanomaterial multifuncional realiza simultáneamente diagnóstico, tratamiento y activación inmunitaria del cáncer
- Biosensor ultrasensible basado en luz e IA permite diagnóstico temprano del cáncer
- Tecnología de biodetección económica localiza biomarcadores de enfermedades en minutos
- Herramienta de IA podría ayudar a identificar objetivos bacterianos intestinales específicos para tratamiento de enfermedades
- Electrodo económico recubierto de ADN abre camino a diagnósticos desechables
- Nuevo dispositivo miniatura transforma pruebas de tratamientos contra cáncer de sangre
- Avances en biodetección para detección temprana de biomarcadores de enfermedades POC
- Nueva tecnología de biodetección POC mejora detección de biomarcadores moleculares
- Encuesta revela que gestión mejorada de datos de laboratorio e IA son cruciales para laboratorios del futuro
- Prueba no basada en ADN con IA identifica infecciones virales
- Método de IA predice tasa de supervivencia de pacientes con cáncer de próstata
- Prueba de aliento para detección temprana del cáncer de mama
- Primera tecnología reconoce biomarcadores de enfermedades directamente en sangre menstrual presente en compresas
- Pequeños sensores microláser con capacidad de biodetección supercargada permiten diagnóstico temprano de enfermedades
- Algoritmos predictivos avanzados identifican pacientes con cáncer no diagnosticado
- Algoritmo de firma de luz permite diagnósticos médicos más rápidos y precisos
Canales
Química Clínica
ver canal
Nuevo analizador de química clínica satisface crecientes demandas de laboratorios modernos
Un nuevo analizador de química clínica está diseñado para proporcionar un rendimiento excepcional y máxima eficiencia, sin comprometer la asequibilidad, para satisfacer... Más
Procedimiento de medición referencial estandariza resultados de pruebas de amplificación de ácidos nucleicos
Las pruebas de amplificación de ácidos nucleicos (PAAN) desempeñan un papel fundamental en el diagnóstico de una amplia gama de enfermedades infecciosas. Estas pruebas son conocidas... MásDiagnóstico Molecular
ver canal
Nuevo panel de biomarcadores para detección temprana del cáncer de páncreas
El cáncer de páncreas (CP) tiene uno de los peores pronósticos a nivel mundial, ya que solo el 13 % de los pacientes diagnosticados sobrevive cinco años o más.... Más
Secuenciación ultrarrápida del genoma completo para pacientes neonatales y pediátricos ofrece resultados en 48 horas
Las enfermedades genéticas son la principal causa identificable de mortalidad infantil, y el diagnóstico temprano es crucial para mejorar la evolución de los pacientes.... MásHematología
ver canal
Prueba de cartucho desechable ofrece resultados de hemograma rápidos y precisos
El hemograma completo (HC) es una de las pruebas de laboratorio más solicitadas, crucial para diagnosticar enfermedades, monitorear terapias y realizar exámenes de salud rutinarios.... Más
Primera prueba de monitorización de heparina POC proporciona resultados rápidos
La dosificación de heparina requiere un manejo cuidadoso para evitar complicaciones hemorrágicas y de coagulación. En situaciones de alto riesgo, como la oxigenación por membrana... MásInmunología
ver canal
Ensayo clínico evolutivo identifica nuevas terapias basadas en biomarcadores para cáncer de mama metastásico
El cáncer de mama metastásico, que se produce cuando el cáncer se propaga desde la mama a otras partes del cuerpo, es uno de los cánceres más difíciles de tratar.... Más
Innovadora prueba de flujo lateral cuantifica nucleosomas en sangre venosa completa en minutos
Diagnosticar las alteraciones inmunitarias con rapidez y precisión es crucial en afecciones como la sepsis, donde la intervención oportuna es fundamental para la supervivencia del paciente.... MásMicrobiología
ver canal
Pruebas de carga viral ayudan a predecir gravedad del Mpox
La Mpox es una infección viral que causa síntomas gripales y una erupción cutánea característica, que evoluciona significativamente con el tiempo y varía entre pacientes.... Más
Análisis de microbiota intestinal permite detección temprana y no invasiva de diabetes gestacional
La diabetes mellitus gestacional es un trastorno metabólico común que se caracteriza por un metabolismo anormal de la glucosa durante el embarazo, que suele manifestarse en las etapas intermedia... MásPatología
ver canal
IA predice con precisión mutaciones genéticas en muestras patológicas rutinarias para atención oncológica más rápida
Las decisiones actuales sobre el tratamiento del cáncer suelen basarse en pruebas genéticas, que pueden ser costosas, requerir mucho tiempo y no siempre estar disponibles en los principales hospitales.... Más
Herramienta de IA mejora interpretación de patólogos de muestras de tejido
El melanoma maligno, un tipo de cáncer de piel, es diagnosticado por patólogos basándose en muestras de tejido. Un aspecto crucial de este proceso es estimar la presencia de linfocitos... MásIndustria
ver canal
Foro de Innovación COMPAMED 2025 destaca trabajo innovador en diagnóstico del cáncer
Los casos de cáncer se encuentran entre los mayores desafíos que enfrentan los sistemas de salud globales. Su incidencia ha aumentado en las últimas décadas, debido en gran... Más