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 los ingenieros de la Universidad de Rice.
El laboratorio de Rice del ingeniero mecánico Peter Lillehoj ha 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 de un pinchazo en el dedo estándar. Las nanoperlas se unen al SARS-CoV-2 N, un biomarcador de COVID-19, en el chip y transportarlo 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", dijo Lillehoj. "Puede realizar la prueba completa y generar los resultados en el sitio de recolección, la clínica de salud o incluso una farmacia. Todo el sistema es fácilmente transportabley fácil de usar. "
La investigación aparece en la revista American Chemical Society Sensores ACS.
El estudiante de posgrado de Lillehoj y Rice y autor principal, Jiran Li, aprovechó 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 sanas y otras que tenían COVID-19-positivo.
Lillehoj dijo que una incubación más larga produce resultados más precisos cuando se usa suero completo. El laboratorio encontró 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 deun 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.
"Existen procedimientos estándar para modificar las perlas con un anticuerpo que se dirige a un biomarcador en particular", dijo Lillehoj. "Cuando se combinan con una muestra que contiene el biomarcador, en este caso la proteína SARS-CoV-2 N, se unen. "
Se utiliza un tubo capilar para llevar 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 concentraciónde 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.
Lillehoj dijo que no sería difícil para la industria fabricar chips de microfluidos o adaptarlos a las nuevas cepas de COVID-19 cuando sea necesario.
Los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias y el Fondo de Investigación COVID-19 de la Universidad de Rice apoyaron la investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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