Nueva tecnología promete diagnósticos bioquímicos

Las tecnologías lab en chip son atractivas ya que requieren menos reactivos, tienen límites de detección más bajos, permiten análisis en paralelo y pueden tener un tamaño más pequeño.

Los sistemas miniaturizados lab-en-un-chip prometen una detección rápida, sensible, y multiplexada de muestras biológicas para diagnóstico médico y el cribado de alta eficiencia.

Científicos de la Universidad de Illinois (Urbana, IL, EUA) utilizaron técnicas de microfabricación e incorporaron un diseño exclusivo de calentamiento basada en transistores, para promover, aún más, el uso de transistores de silicio y la electrónica en la química y la biología para los diagnósticos en los puntos de atención de la salud.

El método realiza un calentamiento localizado de gotitas individuales de subnanolitros que pueden permitir nuevas aplicaciones que requieren reacciones paralelas, en tiempo y espacio multiplex en un solo circuito integrado. Se han usado como recipientes individuales, dentro de los laboratorios miniaturizados en chips, gotitas estáticas y dinámicas de fluidos en diferentes medios inmiscibles para llevar a cabo reacciones bioquímicas y confinar los productos.

Mediante el uso de técnicas de microfabricación y que incorporan el diseño único de calentamiento basado en transistores, con volúmenes de reacción individuales, las tecnologías “lab-en-un-chip” se pueden reducir a tecnologías “lab-en-un-transistor” como los híbridos sensor/calentador que podrían ser utilizados para el diagnóstico en los puntos de atención.

Rashid Bashir, PhD, profesor de la Universidad de Illinois, dijo: “Hemos demostrado que se pueden colocar moléculas sonda de ADN, de una sola hebra (ssDNA), en calentadores en solución, secadas, y luego rehidratadas por moléculas diana ssDNA en gotas para la hibridización y detección. Esta plataforma permite muchas aplicaciones en las gotitas incluyendo la hibridización de moléculas de ADN con un número bajo de copias de ADN, la lisis de células individuales, la interrogación de las interacciones ligando-receptor y los ciclos rápidos de temperatura para la amplificación de moléculas de ADN. En particular, nuestro calentador miniaturizado también podría funcionar como calentador dual/elementos sensores, ya que estos nanocables de silicio sobre aislante o estructuras nanocinta han sido utilizado para detectar el ADN, proteínas, pH, y pirofosfatos”.

Los autores concluyeron que la técnica que describen de calentar gotitas en aire, de subnanolitros, para la visualización de la desnaturalización del ADN con resolución por debajo de los desajustes de una sola base, es aplicable a las actuales tecnologías de microarrays de ADN. El estudio fue publicado el 11 de febrero de 2013, en la revista Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America (PNAS).


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University of Illinois