Treinta minutos es el tiempo que tarda en ofrecer un resultado el nuevo análisis génico, diseñado y desarrollado por investigadores japoneses, que utiliza un chip de microfluídos para diagnosticar con fiabilidad Covid-19 y gripe.
Como detallan en su estudio publicado en Lab on a Chip, utilizando tecnología de microprocesadores, los profesores Takayuski Shibata, de la Universidad Tecnológica de Toyohashi (TUT) y Hirotaka Kanuja, de la Universidad de Jikei, han creado un modelo que manipula el flujo de microfluídos con un diseño microcanal, que califican de “extremadamente simple”, estableciendo así una teoría de diseño óptima para chips de microfluídos. En el estudio figura como primer autor Daigo Natsuhara.
Paralelamente, estos investigadores japoneses llevaron a cabo experimentos de amplificación génica en cuatro tipos de enfermedades infecciosas, incluida Covid-19. Demostraron que el diagnóstico multiplexado rápido y simultáneo era posible en 30 minutos.
Estos científicos aseguran que el dispositivo, además de emplearse en biomedicina, se puede utilizar también en otras áreas biotecnológicas, como agricultura e industrias pesquera y alimentaria. El objetivo serán diagnósticos simultáneos de sustancias alérgicas alimentarias (siete materias primas específicas: trigo, soba, cacahuete, huevo, leche, camarón y cangrejo) y hongos venenosos alimentarios (por ejemplo, salmonella y O-157).
En este trabajo se ha creado una tecnología de diagnóstico que permite a cualquier persona, en cualquier lugar y momento, detectar enfermedades virales de una manera rápida, simple y de bajo costo.
Avanzada tecnología de bajo coste
El método LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification) es una tecnología de prueba génica. Este sencillo método no requiere un costoso equipo de control de temperatura, como sucede con la prueba de PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) y se puede realizar en cualquier lugar, ya que permite la amplificación genética a una temperatura constante durante un período de tiempo constante (60 a 65º C y de 30 a 60 minutos, aproximadamente).
Sin embargo, para diagnosticar múltiples tipos de virus, el método LAMP convencional implica un esfuerzo considerable con el fin de realizar tantas preparaciones de muestras y reactivos, así como reacciones de amplificación genética, que requiere conocimientos y habilidades de expertos.
Este equipo de científicos nipones de las universidades de Toyohashi y Jikei desarrollaron un dispositivo de diagnóstico genético multiplexado basado en polidimetilsiloxano (PDMS) (tamaño: 45 mm x 25 mm, cámara de reacción: 3 µL x 5 piezas) aplicando la tecnología de chip microfluídico.
Simplemente introduciendo el líquido, ofrece de forma autónoma, equitativa y precisa muestras y reactivo en una serie de cámaras de reacción, una mezcla de una cantidad extremadamente pequeña de muestra y un reactivo, en el dispositivo de diagnóstico.
Al calentar el ingenio entre 60 y 65 ℃, de 30 minutos a una hora aproximadamente, es capaz de diagnosticar simultáneamente la presencia de varios tipos de virus con una sola operación.
Análisis génico simultáneo para detectar Covid-19 y otras enfermedades infecciosas
El resultado del diagnóstico genético que se muestra en la figura indica que se han detectado con éxito con este ingenio varios tipos de enfermedades infecciosas, incluyendo el SARS-CoV-2, que causa Covid-19, gripe estacional A, SARS y virus H1N1.
Solo la cámara que reaccionó cuando se introdujo una muestra que contenía el gen de cada virus se volvió de color azul cielo (lo que denota una reacción positiva) después de 30 minutos, lo que significa que la detección visual es posible.
Además, para respaldar los diagnósticos in situ, estos investigadores han desarrollado una aplicación para teléfonos móviles inteligentes. Así, automáticamente se diagnostica la reacción como positiva o negativa basándose en imágenes tomadas con la cámara.
Este ingenio es capaz de realizar un diagnóstico automático del resultado de la prueba (positivo o negativo), colocándolo después de la reacción LAMP en un dispositivo de iluminación LED simple y tomando fotografías con un móvil de última generación. El método LAMP es un método de amplificación isotérmica mediada por bucle desarrollado por Eiken Chemical Co., Ltd.
