Dispositivo de microfluidos diagnostica rápidamente la sepsis

La sepsis es una afección potencialmente mortal y el diagnóstico temprano es crucial para garantizar que el tratamiento no se retrase. Sin embargo, como los métodos de diagnóstico actuales son imprecisos, la condición se diagnostica erróneamente en el 30% de los pacientes.

Se estima que cada año la sepsis afecta a más de 30 millones de personas en todo el mundo. La sepsis también puede provocar alrededor de seis millones de muertes cada año. Para evitar que la sepsis evolucione a un shock séptico, una complicación que hace que la muerte prematura sea más probable, los médicos deben diagnosticarla temprano y actuar rápidamente. Sin embargo, los métodos de diagnóstico actuales a menudo son sintomáticos, combinados con pruebas que buscan marcadores generales de infección o daño orgánico.

Los bioingenieros y sus colegas del Instituto de Tecnología de Massachusetts (Cambridge, MA, EUA), desarrollaron un sistema basado en microfluidos que detecta automáticamente niveles clínicamente significativos de interleuquina-6 (IL-6) para el diagnóstico de sepsis en aproximadamente 25 minutos, con menos de una gota de sangre obtenida por punción digital. En un canal microfluídico, las microperlas combinadas con anticuerpos se mezclan con una muestra de sangre para capturar el biomarcador IL-6. En otro canal, solo las cuentas que contienen el biomarcador se unen a un electrodo. Pasar una corriente a través del electrodo produce una señal eléctrica para cada perla unida a los biomarcadores, que luego se convierte en el nivel de concentración de los biomarcadores.

El dispositivo utiliza aproximadamente 5 µL de sangre, que es aproximadamente una cuarta parte del volumen de sangre extraído de una punción digital y una fracción de los 100 µL necesarios para detectar biomarcadores de proteínas en ensayos de laboratorio. El dispositivo captura concentraciones de IL-6 tan bajas como 16 pg/mL, un valor que está por debajo de las concentraciones que indican sepsis, lo que significa que el dispositivo es lo suficientemente sensible como para proporcionar una detección clínicamente relevante. Esto sugiere que el dispositivo es muy sensible a la presencia de biomarcadores clave. Más importante aún, los científicos argumentan que la herramienta innovadora es altamente adaptable y podría configurarse para detectar otros biomarcadores de sepsis, como la interleuquina-8, la proteína C reactiva y la procalcitonina, entre otros.

Dan Wu, un estudiante de doctorado en el Departamento de Ingeniería Mecánica, y primer autor del estudio, dijo: “Para una enfermedad aguda, como la sepsis, que progresa muy rápidamente y puede poner en peligro la vida, es útil tener un sistema tan rápido que mide estos biomarcadores no abundantes. También puede monitorizar con frecuencia la enfermedad a medida que progresa”. El estudio fue presentado en el Congreso de Ingeniería en Medicina y Biología, celebrado del 23 al 27 de julio de 2019 en Berlín, Alemania.

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Instituto de Tecnología de Massachusetts