Un aspecto importante de la farmacología es comprender cómo los ingredientes activos del fármaco reaccionan de forma cruzada con las moléculas endógenas. Pero hasta ahora, tales reacciones solo podían determinarse después del evento. Los detalles precisos de los factores interactuantes no estaban claros. Los investigadores de Fraunhofer han desarrollado un nuevotecnología que permite monitorear las reacciones bioquímicas de principio a fin a nivel de molécula única.
Todo lo que se necesita para realizar tales pruebas son pequeñas gotas de muestra de la solución de reactivo, tan pequeñas que apenas son visibles a simple vista. Las gotas cambian de forma cuando se aplica un voltaje eléctrico, lo que permite separarlas,movido en diferentes direcciones, o dividido en moléculas separadas. El fenómeno físico subyacente se conoce como electrohumectación. La aplicación de un campo eléctrico cambia la distribución de las cargas eléctricas en las gotas, lo que permite su manipulación individual.
Electrowetting también permite que dos gotitas de muestra diferentes se fusionen en una sola ". La característica ingeniosa de nuestro sistema es que por primera vez podemos observar los detalles de cómo interactúan las dos gotitas a nivel de molécula única, lo que nos permitepara monitorear toda la cadena de eventos ", dice Lorenz Sparrenberg del Instituto Fraunhofer de Tecnología de la Información Aplicada FIT, que lidera el proyecto de investigación.
Información profunda proporcionada por microscopía confocal
El sistema de electroflujo desarrollado por Sparrenberg y su equipo consiste en una serie de electrodos en un chip, de ahí el nombre de sistema de electroflujo en dieléctrico EWOD. Dependiendo del estado de conmutación de los electrodos, las gotas pueden manipularse para moversemás separados o más juntos, y se unen para fusionarse en un lugar predefinido. Este proceso se monitorea utilizando un microscopio confocal, lo que permite registrar mediciones de alta resolución ". Al combinar la remojo electrolítico con la microscopía confocal, podemos estudiar las interacciones biológicas en condicionesse parece mucho a los que ocurren naturalmente en el cuerpo humano. En farmacología, por ejemplo, es importante comprender los efectos de los ingredientes de los medicamentos con la mayor precisión posible y saber cuándo ocurren estos efectos ".
Las pruebas de laboratorio convencionales no solo brindan menos información, sino que también requieren cantidades mucho más altas de los líquidos de la muestra y tardan más en realizarse. La duración típica de un ensayo enzimático, por ejemplo, es de alrededor de 15-20 minutos ". Con nuestro sistema,los resultados pueden estar disponibles en 30 segundos ". La combinación de EWOD y microscopía confocal también podría usarse para estudiar la interacción entre cadenas de ADN complementarias, anticuerpos y antígenos, o reacciones enzima-sustrato; las posibilidades son infinitas".
Predestinado para diagnósticos en el punto de atención
Estas ventajas predestinan el sistema para su uso en diagnósticos en el punto de atención, en otras palabras, pruebas que se pueden llevar a cabo junto a la cama en hospitales o en el consultorio del médico, en lugar de enviar muestras a un laboratorio central.las soluciones de laboratorio en un chip podrían entregar resultados de análisis de sangre u orina en muy poco tiempo sin procedimientos complicados.
"Hasta ahora, nos hemos concentrado en la prueba de concepto, demostrando que la combinación de nuestro dispositivo EWOD con microscopía confocal es capaz de proporcionar información a nivel de molécula única. Ahora estamos buscando socios de la industria que nos ayuden a desarrollaraplicaciones concretas ", dice Sparrenberg.
El sistema se presentará en la feria MEDICA en Düsseldorf.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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