Plataforma de diagnóstico POC realiza análisis inmunológico con una gota de sangre del dedo

A medida que surgen nuevas variantes de la COVID-19 y las personas acumulan historiales complejos de vacunación e infección, existe una necesidad urgente de herramientas de diagnóstico que permitan evaluar la protección inmunitaria de forma rápida y precisa. Los métodos convencionales requieren muestras de sangre de gran tamaño y largos tiempos de procesamiento. Ahora, investigadores han desarrollado una plataforma de diagnóstico compacta, conocida como Inmunoensayo Optofluídico Tip (TOI), que puede evaluar la protección de anticuerpos con tan solo un microlitro de sangre de la yema del dedo, y ofrece resultados en tan solo 40 minutos.

La plataforma TOI fue desarrollada por científicos de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT, Guangdong, China) y la Academia China de Ciencias (CAS, Pekín, China), en colaboración con múltiples socios de investigación. La iniciativa aúna experiencia en biodetección, microfluídica y biología sintética para satisfacer la creciente necesidad de soluciones de diagnóstico accesibles y listas para su uso en campo. TOI funciona integrando la biodetección microfluídica con la detección por quimioluminiscencia en un formato portátil. En su núcleo se encuentran inmunorreactores de poliestireno de alta afinidad, que interactúan directamente con las puntas de pipeta estándar. Estos reactores se utilizan en conjunto con una estación portátil de imágenes quimioluminiscentes, lo que permite la medición rápida y cuantitativa de los niveles de unión de IgG, la cinética de unión y la inhibición viral, todo a partir de una diminuta gota de sangre de la yema del dedo. El sistema funciona sin necesidad de equipos de laboratorio complejos ni grandes volúmenes de muestra.

En comparación con ensayos estándar como ELISA o pruebas de neutralización viral (VNT), TOI reduce significativamente el tiempo de procesamiento y la complejidad operativa. Ofrece una sensibilidad de detección de aproximadamente 0,1 ng/mL, abarca un rango dinámico de 3 a 4,5 órdenes de magnitud y alcanza una relación señal-ruido superior a 10.000. Una de las innovaciones clave de la plataforma es RIVIA 2.0, un ensayo rápido de inhibición in vitro diseñado para simular la neutralización viral. Mediante el uso de trímeros del ectodominio de la espícula (S-ECD) del SARS-CoV-2, diseñados racionalmente y marcados con Avi-biotina específica para su orientación, el sistema logra mediciones precisas y reproducibles de la actividad de anticuerpos en tan solo 20 minutos. El sistema se validó con 135 muestras de sangre de 113 individuos, con un subconjunto monitoreado durante seis meses. TOI identificó con éxito respuestas de anticuerpos de amplio espectro y alto título, especialmente en individuos con esquemas de vacunación híbridos.

Los investigadores también propusieron un umbral preliminar de concentración de IgG de ~20 ng/mL, potencialmente vinculado a un menor riesgo de infección a corto plazo, lo que indica el potencial de la prueba para el monitoreo inmunitario predictivo. Más allá de la COVID-19, el bajo requerimiento de muestra y la portabilidad de la plataforma la hacen adecuada para otras enfermedades infecciosas como la influenza y la hepatitis, y para su implementación en entornos remotos o con recursos limitados. TOI también ofrece valiosas aplicaciones en el desarrollo de anticuerpos terapéuticos y estudios de eficacia de vacunas, lo que la convierte en una herramienta versátil tanto para uso clínico como de investigación. Este estudio demuestra cómo TOI acorta la distancia entre el diagnóstico avanzado de laboratorio y su aplicación en el mundo real. Al combinar velocidad, sensibilidad y evaluación inmunitaria multidimensional en un formato altamente compacto, TOI establece un nuevo estándar para el manejo personalizado y escalable de enfermedades infecciosas.

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