Tecnología no invasiva detecta con exactitud la malaria a través de la piel

Las nanoburbujas de vapor detectan la malaria rápidamente, a través de la piel. La tecnología, no invasiva, detecta con exactitud niveles bajos de la infección por malaria, en segundos, con un escáner láser.

La nueva tecnología diagnóstica usa un láser de baja potencia que crea pequeñas nanoburbujas de vapor dentro de las células infectadas por la malaria. Las burbujas en explosión tienen una firma acústica única que permite un diagnóstico muy sensible.

La tecnología de nanoburbujas de vapor no requiere colorantes ni productos químicos de diagnóstico, y no hay necesidad de extraer la sangre. La nueva tecnología utiliza un láser de baja potencia que crea nanoburbujas de vapor diminutas dentro de las células infectadas por la malaria. Las burbujas en explosión tienen una firma acústica única que permite un diagnóstico muy sensible.

“El nuestro, es el primer método a través de-la-piel que ha demostrado que puede detectar con rapidez y exactitud la malaria en segundos sin necesidad de tomar muestras de sangre o de reactivos”, dijo el investigador principal, Dmitri Lapotko, de la Universidad de Rice (Houston, TX, EUA) el científico que inventó la tecnología de nanoburbujas de vapor. El diagnóstico y la detección serán apoyados por un dispositivo de bajo costo, portátil que funciona con baterías, y que puede ser operado por personal no médico. Un dispositivo debe ser capaz de hacerle el examen hasta a 200.000 personas al año, con el costo del diagnóstico calculado en menos de 50 centavos de dólar, dijo.

El estudio preclínico publicado en la edición de enero de 2014 de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) muestra que la tecnología de Rice detecta incluso una sola célula infectada de malaria entre un millón de células normales con cero lecturas falsas positivas.

Existen pruebas de diagnóstico rápido de bajo costo, pero carecen de sensibilidad y confiabilidad. El estándar de oro para el diagnóstico de la malaria es una prueba de “frotis de sangre”, que requiere una muestra de sangre del paciente, un técnico de laboratorio capacitado, reactivos químicos y un microscopio de alta calidad. Estos no suelen estar disponibles en los hospitales de bajos recursos y clínicas en los países en desarrollo.

“La tecnología de nanoburbujas de vapor para la detección de la malaria es diferente de todos los métodos diagnósticos anteriores”, dijo el coautor del estudio, Dr. David Sullivan, un médico especializado en malaria e investigador en el Instituto de Investigación de la Malaria de la Universidad Johns Hopkins. “El método de detección transdérmico con nanoburbujas de vapor añade una nueva dimensión al diagnóstico de la malaria, y tiene el potencial para apoyar el diagnóstico rápido, de alto rendimiento y de alta sensibilidad y la detección por personal no médico en condiciones de campo”.

El método de diagnóstico transdérmico aprovecha las propiedades ópticas y el nanotamaño de la hemozoína, una nanopartícula producida por un parásito de la malaria en el interior de los glóbulos rojos. En los glóbulos rojos normales no se encuentran cristales de hemozoína.

Lapotko, un investigador de bioquímica y de biología celular y de física y astronomía en la Universidad de Rice, y la coautora, principal, Ekaterina Lukianova-Hleb, encontraron que la hemozoína absorbe la energía de un pulso corto de láser y crea una nanoburbuja de vapor transitoria. Esta nanoburbuja efímera de vapor surge alrededor de la nanopartícula de hemozoína y puede ser detectada de forma acústica y óptica. En el estudio, los investigadores encontraron que la detección acústica de las nanoburbujas hizo posible la detección de la malaria con una sensibilidad extraordinaria.

Se espera que las primeras pruebas de la tecnología en los seres humanos comiencen en Houston a principios de 2014.

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Rice University