Contar moléculas con un teléfono móvil ordinario

El equipamiento tecnológico para hacer diagnósticos médicos es a menudo limitado en áreas muy aisladas o pobres en recursos, debido a que los procedimientos que se necesitan para detectar muchos de los marcadores moleculares que permiten diagnosticar enfermedades son demasiado complejos o costosos para ser usados fuera de un laboratorio central. Para solventar este problema, se trabaja en el desarrollo de nuevas técnicas que ayuden a llevar hasta los lugares remotos o con recursos escasos capacidades de diagnóstico lo bastante buenas y sin depender de los laboratorios tradicionales. Entre los requerimientos importantes para tales dispositivos de diagnóstico se halla que los resultados o lecturas sean lo bastante fiables frente a una serie de condicionantes medioambientales y errores de utilización.

Con el propósito de satisfacer la necesidad de disponer de un sistema de lectura robusto para la diagnosis, se ha inventado en el laboratorio de Rustem Ismagilov, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Estados Unidos, un nuevo método que utiliza química analítica y procesamiento de imágenes para proporcionar una cuantificación inequívoca de moléculas de ácidos nucleicos individuales, la cual puede ser llevada a cabo por cualquier cámara de teléfono móvil.

El método de lectura visual ha sido probado usando ARN del virus de la hepatitis C.

El sistema utiliza una tecnología microfluídica llamada SlipChip, que fue inventada en el laboratorio de Ismagilov hace varios años. Un SlipChip sirve como laboratorio-en-un-chip (plenamente portátil, por tanto) y puede ser utilizado para cuantificar las concentraciones de moléculas individuales. Cada SlipChip codifica un programa complejo para aislar moléculas individuales (como las de ADN o ARN) junto con reactivos químicos en unos pozos con una capacidad del orden de los nanolitros. El programa también controla las complejas reacciones en cada pozo: el chip consiste en dos placas que se mueven (o “deslizan”) una en relación a la otra, con cada deslizamiento uniendo o separando los cientos o incluso miles de diminutos pozos, ya sea poniendo en contacto reactivos y moléculas o aislándolos. La arquitectura del chip permite al usuario tener un control completo sobre estas reacciones químicas y puede prevenir la contaminación, convirtiéndolo en una plataforma ideal para un dispositivo de diagnóstico robusto y al mismo tiempo fácil de usar.

 

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Los pozos se vuelven azules si una molécula de ácido nucleico en particular está presente. Una imagen de teléfono celular de los pozos puede ser entonces sometida a un procesamiento espectral de medición para proporcionar una cuantificación de las moléculas objetivo. (Foto: Ismagilov Lab)

El nuevo método de lectura se basa en esta plataforma SlipChip. En los pozos del aparato están integradas sustancias químicas indicadoras especiales. Después de una reacción de amplificación (una reacción que multiplica las moléculas de ácidos nucleicos), los pozos cambian de color dependiendo de si la reacción en ellos fue positiva o negativa. Por ejemplo, si un SlipChip está siendo usado para contar las moléculas de ARN del virus de la hepatitis C en una muestra, un pozo que contuviera una molécula de ARN que se amplificó durante la reacción se volvería azul, mientras que un pozo que careciese de la molécula de ARN permanecería de color morado.

Para leer el resultado, un usuario simplemente toma una fotografía de todo el SlipChip usando una cámara cualquiera de teléfono móvil. Después, la foto es procesada usando un método de medición que transforma los colores detectados por el sensor de la cámara en una lectura inequívoca de positivos y negativos.

Las tecnologías SlipChip anteriores utilizaban una sustancia que se convertía en fluorescente cuando se producía una reacción en un pozo. Pero esas lecturas podían ser demasiado sutiles para una cámara de teléfono celular normal, o podían necesitar condiciones de iluminación específicas.

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Acerca de

Chileno. Tecnólogo Médico, Magister en cs de la Ingeniería mención Biotecnología. Nerd, Geek y orgulloso integrante del Partido Pirata de Chile Ⓟ.

Publicado en Ciencia, Tecnología

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