Sensor biomédico permite detección rápida de los SNP

Un sensor biomédico lab en chip permite la detección rápida de Polimorfismos Nucleótidos Sencillos (SNP) en el ADN. Tal dispositivo lab en chip ofrecerá métodos de análisis, fáciles de usar, rentables y rápidos, que pueden ser realizados a intervalos regulares en un consultorio médico o en la cabecera del paciente.

Una bomba miniaturizada, para la generación en-chip de presiones altas, un filtro micropilar, optimizado para la separación del ADN, que logra resolución de record mundial, y un detector SNP, permiten la detección en chip, usando volúmenes de muestra muy pequeños.

La unidad de entrada de las muestras, al sistema de detección de SNP, utiliza volúmenes muy pequeños de sangre. Incluye una bomba de alta presión miniaturizada que se basa en un actuante avanzado de polímero conductor. Después de la optimización, el actuador genera presiones altas (hasta 3 MPa) con voltajes bajos (~1,5 V). La presión alta genera un flujo de fluidos a través de la siguiente unidad del sistema de detección de SNP. La operación de bajo voltaje, en el chip, abre la vía a la autonomía y portabilidad del equipo lab-en-un-chip.

La unidad de separación de ADN, un filtro de hileras micropilar, se compone de muchos pilares a escala de micras, típicamente de 20 micras de altura con una distancia de 1 µm - 2 µm entre pilares. La hilera de pilares se utiliza para la separación de ADN usando la cromatografía de líquidos de par iónico en fase reversa (IR-RP). Imec (Lovaina, Bélgica) y la Vrije Universiteit de Bruselas (VUB, Bélgica), un socio científico de imec, optimizaron la técnica de cromatografía líquida, basada en pilares, IR-RP, para la separación del ADN.

Las otras unidades funcionales del detector de SNP son una unidad para la extracción de ADN y reacción en cadena de la polimerasa (PCR) usando calentadores y sensores de temperatura y una unidad de detección de SNP con base en sensores electroquímicos.

Un SNP es un reemplazo de un solo nucleótido en una secuencia de ADN, que puede dar lugar a diferentes reacciones en las personas, a los patógenos y las medicinas. Por lo tanto, la detección de estos SNP, es cada vez más importante a medida que el mundo avanza hacia una mayor atención médica personalizada.

Panasonic (Osaka, Japón), socio principal dentro del programa Human++ de imec, presentó los componentes críticos del sensor biomédico lab- en-un-chip en la Reunión Internacional de Dispositivos Electrónicos, en San Francisco (California, EUA), realizada del 6 al 8 diciembre 2010.

Los métodos existentes para detectar los SNP requieren muchos pasos de procesamiento de la muestra utilizando instrumentos médicos dedicados en los laboratorios médicos. Estas pruebas requieren mucha mano de obra, tiempo y son costosos. Además, se necesitan muestras de sangre relativamente grandes.

Combinando procesos avanzados de fabricación microelectrónica con la integración heterogénea, imec y Panasonic tienen por objeto desarrollar un dispositivo de microfluidos de punta para la detección de SNP.


Enlaces relacionados:

Imec
Vrije Universiteit Brussels
Panasonic