Una prueba portátil detecta ARN del Zika y la hepatitis C en sangre total

La detección oportuna del virus del Zika y la hepatitis C es esencial, pero las pruebas convencionales a menudo dependen de laboratorios centralizados y de un procesamiento complejo de las muestras. En regiones con infraestructura médica limitada, los requisitos de transporte y purificación de las muestras pueden retrasar el diagnóstico, mientras que la degradación del ARN puede comprometer la detección molecular. Ahora, los investigadores han desarrollado un protocolo portátil que permite la detección directa del ARN viral a partir de sangre total sin equipo de laboratorio convencional.

Investigadores de la Grainger College of Engineering de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign desarrollaron un protocolo para el punto de atención que permite detectar ARN viral del virus del Zika y de la hepatitis C directamente a partir de sangre total. El método utiliza calor para secar muestras de sangre antes de amplificar el ARN viral preservado y detectarlo mediante fluorescencia. Al requerir solo un calentador portátil y un lector de fluorescencia de mano, el flujo de trabajo puede completarse en el lugar en cuestión de horas.

A diferencia de las pruebas moleculares convencionales, que dependen de la purificación para eliminar sustancias de la sangre total que interfieren con la detección, el nuevo enfoque elimina la necesidad de centrifugadoras y equipos de extracción especializados. En lugar de miniaturizar los procedimientos de laboratorio existentes, los investigadores adaptaron una estrategia de reacción bifásica para minimizar la pérdida de muestra durante el procesamiento y, al mismo tiempo, mantener la sensibilidad con bajas concentraciones de ARN viral.

El equipo también abordó la inestabilidad del ARN en sangre total, donde las enzimas naturales pueden degradar rápidamente el ARN viral, especialmente durante el procesamiento basado en calor. El protocolo incorpora medidas para proteger el ARN de la degradación durante la preparación de la muestra, la amplificación y la detección basada en fluorescencia. Acelerar la degradación. El protocolo incorpora medidas destinadas a prevenir la degradación durante el procesamiento, la amplificación y la detección basada en fluorescencia.

El trabajo se describió en Science Advances bajo el título “Amplificación de ARN para la identificación del Zika y el VHC en sangre total.” Involucró a grupos de investigación en bioingeniería e ingeniería eléctrica y de computación de Illinois Grainger Engineering.

El dispositivo de fluorescencia de bolsillo utilizado para leer los resultados de las pruebas fue desarrollado dentro del grupo de investigación de ingeniería eléctrica y de computación y forma parte de un sistema que requiere poca energía para su implementación en el punto de atención.

“Necesitábamos encontrar una manera de prevenir la degradación en cada paso del procedimiento. Al probar tantas combinaciones distintas, pudimos deducir explicaciones mecanicistas de lo que funciona y lo que no. Creo que esto conducirá a un enorme avance en cómo detectamos otras enfermedades causadas por virus de ARN, como el ébola y la fiebre de Lassa”, dijo Jongwon Lim, antiguo investigador posdoctoral de Illinois Grainger Engineering y actual investigador posdoctoral del Broad Institute del MIT y Harvard.

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La Universidad de Illinois Urbana-Champaign