Prueba barata para la COVID-19 de 5 minutos detecta anticuerpos contra el SARS-CoV-2 en la sangre o la saliva

Los investigadores han desarrollado una plataforma de detección de inmunoglobulina G (IgG) contra el SARS-CoV-2 ultrarrápida, de bajo costo, sin etiquetas y portátil, basada en transistores electroquímicos orgánicos (OECT), que se pueden controlar de forma remota mediante un teléfono móvil.

El dispositivo desarrollado por investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong (Hong Kong) puede detectar los SARS-CoV-2 IgG con un límite de detección ultrabajo de 1 fM en soluciones acuosas y 10 fM en suero y saliva, en cinco minutos.

Actualmente, los anticuerpos COVID-19 se detectan principalmente mediante el ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) y los inmunoensayos de flujo lateral de oro coloidal (LFIA). Los métodos ELISA son muy exactos, pero el procedimiento técnico es complicado, lo que dificulta la detección tanto portátil como de alto rendimiento. Los LFIA son fáciles de operar y portátiles, pero con una sensibilidad relativamente baja y propensa a diagnósticos erróneos. Por lo tanto, para la detección del anticuerpo contra la COVID-19, existe la necesidad de desarrollar un método de detección rápido y altamente sensible que pueda ser operado fácilmente para pruebas en el punto de atención y cribado de grandes poblaciones. Además de los ensayos en suero, el SARS-CoV-2 IgG se puede detectar en la saliva, con las ventajas de un proceso no invasivo y la posibilidad de autorecolección de muestras. Debido a que la concentración de anticuerpos en la saliva humana es varios órdenes de magnitud más baja que en el suero, se necesita una sensibilidad analítica alta.

Los transistores electroquímicos orgánicos (OECT) han sido reconocidos como transductores y amplificadores de alto rendimiento que pueden convertir señales biológicas en señales eléctricas. Los biosensores basados en OECT tienen las ventajas de alta sensibilidad, bajo costo, fabricación fácil y flexibilidad mecánica y son adecuados para detecciones de biomarcadores de alto rendimiento y multiplexación. En los últimos años, los OECT han sido utilizado con éxito para la detección de diversas biomoléculas, incluidos ácidos nucleicos, proteínas y metabolitos.

En el último estudio, los investigadores utilizaron biosensores basados en OECT para la detección de IgG contra el SARS-CoV-2 que son controlados mediante un medidor portátil y un teléfono móvil a través de Bluetooth. El equipo desarrolló biosensores portátiles, sin etiquetas y de bajo costo basados en OECT para detecciones rápidas y altamente sensibles de IgG contra el SARS-CoV-2. Los electrodos de puerta de los OECT se modificaron con proteínas Spike del SARS-CoV-2 que pueden capturar selectivamente la IgG a través de la reacción específica de anticuerpo-antígeno. Las moléculas de IgG cargadas positivamente en soluciones acuosas forman dipolos eléctricos en las superficies de las puertas y modulan las corrientes de los canales de las OECT. Al optimizar las condiciones de medición, incluida la concentración de iones electrolitos y el valor de pH, se logró una alta sensibilidad del dispositivo. Los límites de detección de los dispositivos pueden alcanzar 1 fM en soluciones acuosas y 10 fM en muestras de saliva y suero, que son mucho mejores que muchos métodos electroquímicos existentes. En particular, la región detectable puede cubrir las concentraciones del anticuerpo específico en el suero y la saliva de pacientes con COVID-19, lo que promete un alto potencial para aplicaciones prácticas. Se ha logrado una detección más rápida de IgG aplicando pulsos de voltaje en las puertas de los OECT durante la incubación, y se puede obtener una señal estable en cinco minutos. El proceso de análisis puede ser operado de forma remota con un teléfono móvil controlando un medidor portátil a través de Bluetooth, que puede cumplir con el requisito de detecciones rápidas y en el punto de atención del anticuerpo contra la COVID-19. Además del anticuerpo contra la COVID-19, el biosensor también se puede utilizar para la detección rápida de muchas otras enfermedades que pueden generar anticuerpos.

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Universidad Politécnica de Hong Kong