Herramienta de diagnóstico rápido revolucionará la detección de enfermedades transmitidas por garrapatas

Las enfermedades transmitidas por garrapatas se han disparado en los últimos años. Los patógenos transmitidos por garrapatas pueden transmitirse a los humanos por la picadura de garrapatas infectadas. Esas garrapatas pueden transportar bacterias, virus o parásitos. Ahora, un equipo de ingenieros biomédicos está trabajando para intensificar y reimaginar cómo los profesionales médicos diagnostican infecciones transmitidas por garrapatas, como la enfermedad de Lyme.

Los científicos de la Universidad de West Virginia (Morgantown, WV, EUA) están desarrollando una herramienta que detecta más rápidamente las enfermedades transmitidas por garrapatas a través de una muestra de sangre en un solo chip. Su modelo tiene como objetivo detectar la enfermedad dentro de una o dos semanas después del inicio de una infección, mientras que los métodos existentes se basan en un cuestionario basado en síntomas, que podría preguntar si una persona tiene fiebre o sarpullido, y pruebas que no son confiables hasta al menos unas pocas semanas después de la infección. Su proyecto recibió recientemente 1,2 millones de dólares como una iniciativa conjunta entre la Fundación Nacional de Ciencias y los Institutos Nacionales de Salud.

La investigación implicará el uso interdisciplinario de microfluidos, sensores y aprendizaje automático. Esos factores permitirán un mejor diagnóstico de las infecciones transmitidas por garrapatas a través de una herramienta no invasiva, asequible, rápida y fácil de usar. Después de recolectar una muestra de sangre de un paciente, la herramienta analizará las células. Todas las células tienen un conjunto de propiedades dieléctricas como permitividad y conductividad que son únicas para la membrana celular y el citoplasma celular. Esas propiedades dependen en gran medida del estado de la célula, como si es normal o anormal.

Las propiedades únicas dependen de la forma y el tamaño de la célula; si la membrana es rugosa, lisa o con fugas; y lo que está sucediendo dentro del interior de la célula. Una vez que unas pocas gotas de sangre ingresan al dispositivo, un campo eléctrico las clasificará según el estado, el tamaño y la forma de las células. Las celdas clasificadas tendrán un valor de referencia de capacitancia que mostrará el sensor y, por lo tanto, podemos concluir el tipo de infección. Lo que hace que el proyecto sea más único es su capacidad para detectar múltiples infecciones transmitidas por garrapatas a la vez y de manera oportuna.

“La mayoría de las pruebas disponibles actualmente se basan en los síntomas y los síntomas se desarrollan de cuatro a seis semanas después de la picadura de una garrapata”, dijo Soumya Srivastava, profesora asistente de la Facultad de Ingeniería y Recursos Minerales Benjamin M. Statler, quien dirige el equipo. “Nuestra plataforma puede detectar estas enfermedades desde el principio, dentro de una o dos semanas, en menos de 30 minutos utilizando una herramienta de diagnóstico portátil. Si tiene éxito, esta herramienta puede ser útil para una variedad de aplicaciones de salud más allá de las enfermedades transmitidas por garrapatas. La detección rápida podría reducir el riesgo de hospitalización, visitas al médico y evitar que la enfermedad se convierta en una afección crónica de por vida”.

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Universidad de Virginia Occidental