Dispositivo de pretratamiento de muestras activado por voz permite la manipulación de ADN a manos libres y más segura

Los científicos que utilizan muestras que contienen patógenos trabajan con las menores cantidades posibles para evitar infecciones accidentales. En el caso de enfermedades bacterianas altamente contagiosas, el análisis de muestras in situ es adecuado para diagnósticos rápidos. Además, los científicos con discapacidades visuales u otras discapacidades físicas pueden tener dificultades para operar instrumentos complejos, particularmente aquellos diseñados para volúmenes pequeños. Ahora, la misma tecnología utilizada por los asistentes de voz inteligentes también podría hacer del laboratorio un lugar más seguro para los científicos y técnicos que manipulan muestras infecciosas.

Los dispositivos de manos libres que se pueden operar rápidamente mediante comandos de voz podrían hacer que el laboratorio sea más seguro para los científicos y técnicos. Investigadores de la Universidad Kyung Hee (Yongin, Corea del Sur) se propusieron combinar una aplicación de reconocimiento de voz con un sistema de extracción miniaturizado para hacer precisamente eso. Primero, los investigadores construyeron un chip microfluídico con múltiples cámaras unidas por seis válvulas solenoides de 3 vías, que eran operadas por un microcontrolador conectado a un módulo Bluetooth. El dispositivo del tamaño de la palma de la mano pesaba solo 11 onzas y estaba alimentado por una batería portátil o un cargador de teléfono inteligente de 5V. Usando el software de reconocimiento de voz existente, el equipo pasó a personalizar una aplicación de teléfono inteligente para escuchar comandos de voz específicos.

El sistema activado por voz es simple de operar. Tan pronto como el usuario dice uno de los comandos de operación en voz alta, la aplicación envía de forma inalámbrica una señal de inicio al microcontrolador. Después de recibir la señal, el microcontrolador inicia automáticamente una serie de pasos, que incluyen la carga de la muestra, el lavado y la liberación del ADN purificado en una cámara de recolección. Actualmente, el sistema requiere que el usuario toque el teléfono inteligente para iniciar el software de reconocimiento de voz, aunque toda la operación pronto podría volverse completamente manos libres con la adición del software de asistente virtual.

Los investigadores realizaron pruebas del sistema en el que el dispositivo controlado por voz extrajo ADN de Salmonella Typhimurium, purificando una muestra de 10 µL con una eficiencia del 70 % en menos de un minuto. El rendimiento del sistema fue menor en comparación con un kit de extracción de ADN tradicional, aunque su control por voz, portabilidad y automatización rápida le otorgan una ventaja para realizar pruebas de ADN bacteriano convenientes y seguras, según los investigadores.

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Universidad Kyung Hee