Desarrollan dispositivo portátil para diagnósticos rápidos de alta sensibilidad

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 06 Apr 2016

Se ha diseñado un dispositivo de diagnóstico de microfluidos portátil, de bajo costo, para las regiones remotas con servicios médicos o sanitarios limitados que sufren una epidemia, que necesitan equipos de diagnóstico portátil que funcionen por fuera del hospital.

Imagen: La plataforma de microfluidos digital-análoga para el diagnóstico de biomarcadores multiplexados, centrados en el paciente, de muestras con volumen ultrabajos (Fotografía cortesía de Alban Kakulya).

En los últimos años, los dispositivos de microfluidos han demostrado un extraordinario potencial en el área de diagnóstico y la mayoría están compuestos de caucho de silicona con canales minúsculos del grosor de un cabello. Estos dispositivos de microfluidos pueden detectar rápidamente varios diferentes biomarcadores en cantidades de sangre muy pequeñas.

Bioingenieros de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausana (Suiza) han diseñado un dispositivo portátil que funciona con energía de baterías y es completamente auto-contenido. Opera con microscopios de bajo costo y proporciona niveles muy altos de exactitud y detección. Los biomarcadores son generalmente enzimas, proteínas, hormonas o metabolitos y la concentración de estas moléculas en la sangre proporciona información precisa sobre el estado de salud del paciente. La plataforma de microfluidos digital-análoga multiplexada fue capaz de detectar rápidamente y con alta sensibilidad de tres a cuatro biomarcadores en cuadruplicado en 16 células unitarias de microfluidos independientes y aisladas, requiriendo sólo una única muestra de 5 μL.

Los científicos caracterizaron integralmente la plataforma mediante la realización inmunoensayos de una sola enzima y digitales logrando la detección de moléculas individuales. Las pruebas iniciales se han llevado a cabo con éxito en una muestra que contiene anticuerpos anti-Ébola, que indican la presencia del virus tanto en pacientes sintomáticos como asintomáticos. El equipo detectó la inmunoglobulina G (IgG) anti-Ébola, en un volumen ultrabajo de muestras de sangre total hasta niveles de 100 pM, en un formato de ensayo multiplexado. El dispositivo podría trabajar potencialmente con un gran número de otros biomarcadores de proteínas y moléculas.

El dispositivo es único, ya que se compone de los dos mecanismos de detección tanto análogo como digital, mientras que los dispositivos convencionales hasta ahora, sólo integran uno o el otro. La detección digital es altamente sensible y puede detectar la presencia de un solo biomarcador. Sin embargo, es menos eficaz cuando la concentración de los biomarcadores es demasiado alta, debido a la saturación de la señal. Las medidas análogas, por otra parte, funcionan mejor a concentraciones de biomarcadores más altas. Usando estos dos mecanismos de detección de forma simultánea, la composición de una gota de sangre se puede analizar a fondo en un corto período de tiempo. El análisis proporciona información médica preciosa: les podría ayudar a los médicos a realizar un diagnóstico precoz o determinar el estadio de una enfermedad.

Francesco Piraino, PhD, autor principal del estudio, dijo: “La plataforma conducirá al desarrollo de nuevos tipos de pruebas para satisfacer la creciente demanda de pruebas de diagnóstico in-situ. Demostrará ser de gran utilidad para el personal médico que trabaja en regiones con recursos limitados. El dispositivo podría, por ejemplo, ser usado para monitorear los brotes endémicos, epidémicos y pandémicos de las enfermedades”. El estudio fue publicado el 12 de enero de 2016, en la revista ACS Nano.

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Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne