Novedoso biochip para simplificar diagnóstico del VIH/SIDA

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 04 May 2016

Un artículo reciente describe la construcción de un biosensor de microchip que utiliza tecnología de inmuno-captura para detectar subpoblaciones de leucocitos del sistema inmune.

Imagen: Un primer plano del biochip de inmuno-captura diferencial (Fotografía cortesía del Dr. Umer Hassan, Universidad de Illinois).

Investigadores de la Universidad de Illinois (Urbana-Champaign, EUA) desarrollaron el biochip pequeño, desechable, con el fin de diferenciar y contar los linfocitos T, CD4+ y CD8+, una medición que es un factor clave en el diagnóstico del VIH/SIDA.

El biochip prototipo está construido alrededor de una cámara de captura recubierta con anticuerpos anti-CD4+. Además, tiene puertos separados para lisar los reactivos y tampones de extinción que conservan los leucocitos para el recuento posterior mediante electrodos coplanares de platino, microfabricados.

En la práctica, se infunden en el biochip, diez microlitros de sangre total. Los glóbulos rojos son eliminados mediante lisis, y los leucocitos son conservados usando tampones de extinción. Los leucocitos son contados al pasar sobre un dispositivo de recuento que comprende electrodos co-planares microfabricados de platino, cuando pasan hacia la cámara de captura. Las células T CD4+ son capturadas mientras interactúan con anticuerpos específicos en la cámara de captura. Los leucocitos que no son capturados pasan la cámara de captura y son contados de nuevo con un segundo contador. La diferencia en los respectivos recuentos de células da el número de células capturadas.

Si bien este artículo proporciona un protocolo integral paso a paso para replicar el biosensor para el recuento de linfocitos CD4+ y CD8+, el biochip se podría adaptar para enumerar otros tipos de células específicas, tales como células somáticas o las células de un tejido o para biopsias líquidas. La captura de otras células específicas requeriría la inmovilización de sus anticuerpos correspondientes dentro de la cámara de captura.

En los ensayos clínicos, el biochip de inmuno- captura diferencial logró una correlación superior al 90% con la citometría de flujo, tanto para los linfocitos T CD4+ como CD8+ usando muestras de sangre infectada por el VIH.

La producción del biochip prototipo requiere aproximadamente 24 horas. Una optimización de una sola vez de la etapa de captura de células, requirió entre seis y nueve horas, y el experimento final de recuento de células requiere 30 minutos hasta la finalización.

“Un biomarcador de diagnóstico importante para el VIH/SIDA es el recuento absoluto de los linfocitos CD4+ y CD8+ en la sangre total. La herramienta de diagnóstico actual, el citómetro de flujo, es caro, requiere un volumen sanguíneo grande, y un técnico capacitado para operarlo” dijo el autor principal, el Dr. Rashid Bashir, profesor de bioingeniería de la Universidad de Illinois. “Hemos desarrollado un biosensor de microfluidos basado en una tecnología eléctrica de recuento de células mediante inmuno-captura diferencial para enumerar células específicas en 20 minutos usando 10 microlitros de sangre”.

El protocolo biochip fue publicado en la edición digital de Marzo 10 de 2016, de la revista Nature Protocols.

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University of Illinois