LabMedica

Deascargar La Aplicación Móvil
Noticias Recientes Expo COVID-19 Química Clínica Diagnóstico Molecular Hematología Inmunología Microbiología Patología Tecnología Industria Focus

Plataforma de biodetección diagnostica las enfermedades a través de la detección de moléculas individuales

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 14 Sep 2020
Print article
Imagen: Ilustración que muestra el matrimonio de la nanotecnología de ADN y la bioelectrónica (Fotografía cortesía de EatFishDesign)
Imagen: Ilustración que muestra el matrimonio de la nanotecnología de ADN y la bioelectrónica (Fotografía cortesía de EatFishDesign)
Un método nuevo de diagnóstico emplea una plataforma de biosensor de origami de ADN junto con una lectura de nanoporos que permite la detección de biomarcadores individuales.

La capacidad de detectar concentraciones bajas de biomarcadores en muestras de pacientes es una de las piedras angulares de la asistencia sanitaria moderna. En general, los enfoques de biosensores se basan en la medición de señales resultantes de la interacción de un gran conjunto de moléculas con el sensor. Para aumentar la sensibilidad de este enfoque, los investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido), desarrollaron una plataforma de biosensores utilizando origami de ADN, que presentaba una cavidad central con un aptámero de ADN específico de la diana acoplado con un nanoporo de lectura para permitir la detección de biomarcadores individuales.

El origami de ADN es el plegamiento de ADN a nanoescala para crear formas de nanoescala bidimensionales y tridimensionales no arbitrarias. El método actual de origami de ADN implica el plegado de una sola hebra larga de ADN viral con la ayuda de múltiples hebras “básicas” más pequeñas. Estas hebras más cortas se unen a las más largas en varios lugares, lo que da como resultado la formación de una forma predefinida de dos o tres dimensiones.

Los aptámeros son especies de ácidos nucleicos que se han diseñado mediante rondas repetidas de selección in vitro para unirse a varios objetivos moleculares, como moléculas pequeñas, proteínas, ácidos nucleicos e incluso células, tejidos y organismos. Los aptámeros son útiles en aplicaciones biotecnológicas y terapéuticas, ya que ofrecen propiedades de reconocimiento molecular que rivalizan con las de los anticuerpos. Además de su reconocimiento discriminado, los aptámeros ofrecen ventajas sobre los anticuerpos, ya que se pueden diseñar completamente en un tubo de ensayo, se producen fácilmente mediante síntesis química, poseen propiedades de almacenamiento deseables y provocan poca o ninguna inmunogenicidad en aplicaciones terapéuticas.

Los investigadores de la Universidad de Leeds demostraron que el origami de ADN funcionalizado con aptámeros de ADN, podía capturar un analito de interés, y que las huellas dactilares de translocación del ADN ocupado y desocupado eran fácilmente diferenciables. En este estudio, revelaron una plataforma biosensora con un límite de detección de tres nanomoles, que era capaz de detectar la proteína C reactiva humana (PCR) en fluidos clínicamente relevantes.

Los investigadores informaron que además de la forma de pico característicamente diferente, también se podrían usar la amplitud del pico y el tiempo de permanencia para diferenciar a los portadores ocupados de los desocupados. La lectura era completamente eléctrica, por lo que se podía miniaturizar y permitir la detección en el punto de atención. En conjunto, esto permitió la biodetección cuantitativa mediante el recuento de portadores de origami de ADN ocupados individuales, lo que se demostró en soluciones fisiológicas y plasma humano diluido.

El primer autor, el Dr. Mukhil Raveendran, investigador de la Universidad de Leeds, dijo: “Una de las principales ventajas es la muestra mínima necesaria. Podemos aislar moléculas individuales de muestras pequeñas para identificar enfermedades específicas. El proceso es muy rápido y los resultados se demoran solo unos minutos. Los biomarcadores capturados se leen con nanoporos y podemos hacer esto una molécula a la vez. Al acoplar el origami de ADN y los nanoporos, podemos detectar cuantitativamente biomarcadores de enfermedades con sensibilidad de una sola molécula”.

La plataforma de biosensores de ADN origami-nanoporos se describió en la edición en línea del 1 de septiembre de 2020 de la revista Nature Communications.

Enlace relacionado:
Universidad de Leeds

Miembro Platino
PRUEBA RÁPIDA COVID-19
OSOM COVID-19 Antigen Rapid Test
Magnetic Bead Separation Modules
MAG and HEATMAG
POCT Fluorescent Immunoassay Analyzer
FIA Go
New
Miembro Oro
Plasma Control
Plasma Control Level 1

Print article

Canales

Química Clínica

ver canal
Imagen: El ionizador miniatura impreso en 3D es un componente clave de un espectrómetro de masas (foto cortesía del MIT)

Espectrómetro de masas impreso en 3D para el punto de atención supera a los modelos de última generación

La espectrometría de masas es una técnica precisa para identificar los componentes químicos de una muestra y tiene un potencial significativo para monitorear estados de salud de enfermedades... Más

Hematología

ver canal
Imagen: El ensayo de Procleix Arboplex ha recibido la marca CE (foto cortesía de Grifols)

Primera prueba NAT 4 en 1 para el cribado de arbovirus podría reducir el riesgo de infecciones transmitidas por transfusiones

Los arbovirus representan una amenaza emergente para la salud mundial, exacerbada por el cambio climático y el aumento de la conectividad mundial que está facilitando su propagación a nuevas regiones.... Más

Inmunología

ver canal
Imagen: los exosomas pueden ser un biomarcador prometedor para el rechazo celular después del trasplante de órganos (foto cortesía de Nicolas Primola/Shutterstock)

Análisis de sangre para diagnóstico de rechazo celular después de trasplante de órganos podría reemplazar las biopsias quirúrgicas

Los órganos trasplantados enfrentan constantemente el riesgo de ser rechazados por el sistema inmunológico del receptor, que los diferencia de los órganos no propios mediante... Más

Microbiología

ver canal
Imagen: Una prueba de PCR multiplex en tiempo real podría revolucionar la detección temprana de sepsis (foto cortesía de Shutterstock)

Prueba de PCR múltiplex identifica el 95 % de los patógenos que causan la sepsis en una hora

La sepsis contribuye a una de cada tres muertes hospitalarias en los Estados Unidos y, a nivel mundial, el shock séptico conlleva una tasa de mortalidad del 30 al 40 %. El diagnóstico temprano... Más

Patología

ver canal
Imagen: Un nuevo estudio ha identificado patrones que predicen la recaída del cáncer de ovario (foto cortesía de Cedars-Sinai)

Análisis de tejido espacial identifica patrones asociados con la recaída del cáncer de ovario

El carcinoma de ovario seroso de alto grado es el tipo más letal de cáncer de ovario y plantea importantes desafíos de detección. Por lo general, los pacientes responden inicialmente... Más

Tecnología

ver canal
Imagen: el chip optofluídico de nanoporo utilizado en el nuevo sistema de diagnóstico (foto cortesía de UC Santa Cruz)

Nuevo sistema de diagnóstico de laboratorio en un chip iguala la precisión de las pruebas de PCR

Si bien las pruebas de PCR son el estándar de oro en cuanto a precisión para las pruebas de virología, tienen limitaciones como la complejidad, la necesidad de operadores de laboratorio capacitados y tiempos... Más