Marcas en nanocristales luminiscentes permiten detección de patógenos

El uso de cristales luminiscentes sintonizables como marcas para mejorar la imagenología médica ha sido aplicado a una tecnología de barrido de alta velocidad y puede detectar múltiples virus en cuestión de minutos.

Se ha desarrollado una forma de controlar la longitud del tiempo en que una luz de nanocristales luminiscentes persiste, lo cual introduce la dimensión del tiempo, además del color y el brillo en la tecnología de detección óptica. La detección basada en la vida útil de la luz de un nanocristal, así como su color específico, aumenta exponencialmente las posibles combinaciones y las etiquetas únicas que podrían crearse para las pantallas biomédicas.

Científicos de la Universidad de Macquarie (Sídney, Australia) y la Universidad de Purdue (West Lafayette, IN, EUA) unieron etiquetas únicas a las cadenas de ADN del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), del virus Ébola, del virus de la hepatitis B y del virus del papiloma humano 16. Las etiquetas fueron leídas con exactitud y pudieron ser diferenciadas a altas velocidades en matrices de suspensión.

Para ampliar aún más la multiplexación del tiempo óptico-dominio a la luminiscencia de conversión, los científicos utilizaron microesferas de luminiscencia donde las vidas estaban sintonizadas a través de la transferencia de energía de resonancia de la luminiscencia. Ellos decodificaron vidas de luminiscencia en la región de microsegundos para las matrices de suspensión con lantánidos codificados. Esto se logró mediante la microscopía automatizada de barrido ortogonal, con resolución temporal (TR-OSAM) modificada en un microscopio de epi-fluorescencia Olympus IX71 invertido (Olympus America, Center Valley, PA, EUA).

Los autores llegaron a la conclusión de que eran capaces de demostrar que los tiempos de vida de la luminiscencia de objetivos microscópicos en la región de microsegundos se pueden medir rápidamente y con exactitud de una manera sencilla. Su sistema de TR-OSAM fue rápido, sensible y exacto en la resolución de los tiempos de vida de luminiscencia de las microesferas individuales preparadas usando el esquema de transferencia de energía por resonancia de la luminiscencia, que se puede utilizar para sondear simultáneamente múltiples analitos, tales como las hebras de ADN.

Yiqing Lu, PhD, quien dirigió el estudio, dijo: “Ahora somos capaces de construir una enorme biblioteca de microesferas, con códigos de color, de toda la vida, para realizar múltiples tareas médicas o hacer diagnósticos al mismo tiempo. El tiempo ahorrado al omitir la necesidad de hacer crecer o de amplificar una muestra de cultivo para las pruebas y la eliminación de la necesidad de ejecutar múltiples pruebas, les ahorrará a los futuros pacientes un tiempo precioso para que el tratamiento pueda comenzar, lo cual puede salvar vidas cuando hay que tratar enfermedades agresivas”. El estudio fue publicado el 6 de mayo de 2014, en la revista Nature Communications.

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Macquarie University
Purdue University
Olympus America