INNOVACIÓN

Chip de microfluidos utiliza nanoperlas magnéticas programadas para diagnosticar Covid-19

La Covid-19 se puede diagnosticar en 55 minutos o menos con la ayuda de nanoperlas magnéticas programadas y una herramienta de diagnóstico que se conecta a un teléfono.

Chip de microfluidos utiliza nanoperlas magnéticas programadas para diagnosticar Covid 19 (Foto. Jeff Fitlow)
Chip de microfluidos utiliza nanoperlas magnéticas programadas para diagnosticar Covid 19 (Foto. Jeff Fitlow)

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29.05.2021 - 00:20

La Covid-19 se puede diagnosticar en 55 minutos o menos con la ayuda de nanoperlas magnéticas programadas y una herramienta de diagnóstico que se conecta a un teléfono celular estándar, según ingenieros de la Universidad de Rice.

En la universidad han desarrollado un chip de microfluidos del tamaño de una estampilla que mide la concentración de la proteína nucleocápsida (N) del SARS-CoV-2 en el suero sanguíneo a partir de un pinchazo estándar en el dedo. Las nanoperlas se unen a la proteína SARS-CoV-2 N, un biomarcador de Covid-19, en el chip y lo transportan a un sensor electroquímico que detecta cantidades diminutas del biomarcador.

Los investigadores argumentaron que su proceso simplifica el manejo de muestras en comparación con las pruebas de PCR basadas en hisopos que se utilizan ampliamente para diagnosticar Covid-19 y deben analizarse en un laboratorio.

"Lo bueno de este dispositivo es que no requiere un laboratorio", ha señalado Peter Lillehoj, uno de los investigadores, quien ha añadido que ''puede realizar toda la prueba y generar los resultados en el sitio de recolección, la clínica de salud o incluso una farmacia. Todo el sistema es fácilmente transportable y fácil de usar''.

La nueva herramienta se basa en un esquema de detección un poco más complejo, pero ofrece resultados cuantitativos precisos en poco tiempo

Los investigadores aprovecharon las herramientas de biosensores existentes y las combinó con su propia experiencia en el desarrollo de diagnósticos simples, como un parche de microagujas introducido el año pasado para diagnosticar la malaria.

La nueva herramienta se basa en un esquema de detección un poco más complejo, pero ofrece resultados cuantitativos precisos en poco tiempo. Para probar el dispositivo, el laboratorio se basó en muestras de suero donadas de personas que estaban sanas y otras que eran Covid-19 positivas.

Lillehoj ha explicado que una incubación más larga produce resultados más precisos cuando se usa suero completo. El laboratorio descubrió que 55 minutos era la cantidad óptima de tiempo para que el microchip detectara la proteína SARS-CoV-2 N en concentraciones tan bajas como 50 picogramos (mil millonésimas de gramo) por mililitro en suero completo. El microchip podría detectar proteína N en concentraciones aún más bajas, a 10 picogramos por mililitro, en solo 25 minutos diluyendo el suero cinco veces.

Junto con un teléfono Google Pixel 2 y un potenciostato enchufable, pudo brindar un diagnóstico positivo con una concentración tan baja como 230 picogramos para el suero completo.

Se usa un tubo capilar para entregar la muestra al chip, que luego se coloca en un imán que tira de las perlas hacia un sensor electroquímico recubierto con anticuerpos de captura. Las perlas se unen a los anticuerpos de captura y generan una corriente proporcional a la concentración de biomarcador en la muestra.

El potenciostato lee esa corriente y envía una señal a la aplicación de su teléfono. Si no hay biomarcadores Covid-19, las perlas no se unen al sensor y se lavan dentro del chip.

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