Desarrollan dispositivo compacto para clasificación de células y biomoléculas

Las biomoléculas y las células que circulan en la sangre llevan información de diagnóstico, cuyo análisis hace posible el uso de terapias individualizadas altamente efectivas.

 

Se ha desarrollado un dispositivo de diagnóstico basado en microchip que analiza y clasifica biomoléculas y células clínicamente relevantes con un análisis de sangre usando la luz. Como resultado, los médicos pueden hacer diagnósticos tempranos, por ejemplo, de enfermedades tumorales y cardiovasculares e iniciar terapias específicas para los pacientes con gran eficacia.

 

Los ingenieros biomédicos del Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser (Aquisgrán, Alemania) han desarrollado el AnaLighter, que es un dispositivo de diagnóstico compacto para clasificar células y biomoléculas. Su núcleo tecnológico se basa en un chip microfluídico, ópticamente conmutable, cuyos sensores ópticos e interruptores están conectados al chip a través de fibras ópticas. El “Clasificador celular activado por fluorescencia basado en microchip” (μFACS), funciona de la siguiente manera: las biomoléculas y las células a ser analizadas por fluorescencia son guiadas a través de un canal microfluídico y se enfocan hidrodinámicamente en una sección transversal de 10 μm en el sitio de la medición óptica. La luz láser de una fibra óptica estimula al analito, en el canal microfluídico, a emitir fluorescencia.

 

Luego, la micro-óptica enfoca la luz láser que emerge de la fibra hacia el canal microfluídico, recoge la luz fluorescente generada allí y la guía a través de fibras ópticas hacia el fotodetector. Este diseño de fibra óptica permite una reducción significativa en el espacio de instalación y hace que los μFACS sean más robustos en comparación con el estado actual de la técnica. La “tecnología AnaLighter” es, por lo tanto, ideal para aplicaciones de diagnóstico automáticas con un funcionamiento 24/7.

 

Los canales de detección separados espectralmente del AnaLighter pueden detectar simultáneamente diferentes moléculas marcadoras en la sangre. En tales diagnósticos múltiplex, estas moléculas marcadoras de una muestra de sangre se unen específicamente mediante una mezcla de micropartículas; cada especie de partícula se une exactamente a una especie molecular a detectar. La tecnología μFACS también puede procesar emulsiones de agua en aceite además de soluciones acuosas en contraste con los sistemas FACS convencionales.

 

La detección de moléculas marcadoras unidas está codificada por un marcador de fluorescencia característico y se mide su señal a través de uno de los 16 canales de detección. Los diagnósticos múltiplex como estos pueden detectar hasta 16 marcadores de enfermedad diferentes con solo una medición. En las revisiones de rutina anuales, un médico general puede detectar una gran cantidad de posibles enfermedades precozmente con una prueba de sangre única para prevenir enfermedades generalizadas, como las enfermedades cardiovasculares. La función de clasificación también hace posible separar los candidatos apropiados de los otros durante el cribado, para disponer de las secuencias de genes relevantes en, por ejemplo, variantes genéticamente modificadas. El dispositivo se demostró en el COMPAMED 2017 celebrado del 13 al 16 de noviembre de 2017 en Düsseldorf, Alemania.