Revolución en las pruebas rápidas: una nueva generación de análisis programables de flujo lateral

Los investigadores han modificado y mejorado el método de análisis de flujo lateral comúnmente utilizado mediante la introducción de una técnica para controlar la tasa de flujo capilar, que permite que la tira reactiva lleve a cabo reacciones químicas en varios pasos siguiendo una secuencia programada.

Los ensayos de flujo lateral (LFT, por sus siglas en inglés) tienen una amplia gama de aplicaciones y se pueden usar para analizar una variedad de muestras como son orina, sangre, saliva, sudor, suero y otros fluidos. Actualmente los utilizan laboratorios clínicos, hospitales y médicos para realizar pruebas rápidas y exactas de moléculas diana específicas y expresión génica. Otros usos de los ensayos de flujo lateral son la seguridad alimentaria y ambiental y la medicina veterinaria para sustancias químicas, enfermedades y toxinas. Los LFT también se utilizan para la identificación de enfermedades, pero el LFT más común es la prueba de embarazo casera.

Una debilidad del método LFA convencional es que las características físicas del flujo capilar les impiden coordinar procesos complejos que incluyen la aplicación de múltiples reactivos en una secuencia específica con retrasos específicos en el medio.

En respuesta a este problema, los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia (Atlanta, EUA), describieron recientemente una forma de controlar el flujo capilar imprimiendo obstáculos en la ruta del flujo con tinta insoluble en agua y utilizando la formación gradual de un vacío entre un papel humedecido y una cinta de polímero funda para crear temporizadores. Se dibujaron temporizadores en nodos estratégicos para mantener el flujo capilar durante un período deseado y, por lo tanto, permitieron introducir múltiples líquidos en reacciones químicas de varios pasos siguiendo una secuencia programada. Al modificar la geometría de la impronta, los investigadores pudieron establecer el tiempo requerido para que se formara un vacío y crearon temporizadores de manera efectiva que bloquearon el flujo capilar durante una duración deseada.

Los investigadores emplearon la nueva técnica para desarrollar (i) un LFA con amplificación de señal incorporada para detectar gonadotropina coriónica humana con un orden de magnitud mayor de sensibilidad que el ensayo convencional y (ii) un dispositivo para extraer ADN de fluidos corporales sin depender de instrumentos de laboratorio. Este último dispositivo tiene potencial de que se puede usar como una prueba rápida para la detección de la infección por COVID-19.

“Estas pruebas han sido extremadamente populares durante años, principalmente porque son muy fáciles de usar. No envía nada al laboratorio o la clínica porque estas pruebas no requieren ningún equipo externo para funcionar. Esto es una ventaja”, dijo el autor principal, Dr. Fatih Sarioglu, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en el Instituto de Tecnología de Georgia. “Pero también hay una desventaja. Hay limitaciones en lo que pueden hacer. Al imprimir estratégicamente estos temporizadores, podemos programar los ensayos para coordinar diferentes flujos capilares. Eso permite que se introduzcan múltiples líquidos y reacciones químicas en varios pasos, con unos tiempos de incubación óptimos, por lo tanto, podemos realizar ensayos complejos y automatizados que, de otro modo, normalmente tendrían que realizarse en laboratorios. Esto nos lleva más allá del LFA convencional”.

“Creemos que esta investigación de tecnología de flujo tendrá un impacto generalizado”, dijo el Dr. Sarioglu. “Este tipo de prueba con tira reactiva es muy utilizada por el público para pruebas biomédicas, y ahora se puede traducir a otras aplicaciones para las que tradicionalmente no consideramos que estas pruebas simples podían ser utilizadas”.

La técnica LFA mejorada se describió en la edición en línea del 1 de octubre de 2021 de la revista Science Advances.

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Instituto de Tecnología de Georgia