Biosensores para detección rápida del virus de la influenza

Un equipo de investigación ha desarrollado un sensor de voltaje para la detección temprana del virus de la gripe A (H1N1), que es casi 100 veces más sensible que las pruebas convencionales y puede diferenciar entre las cepas humanas y las aviares.

 

Investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU, Tokio, Japón) desarrollaron el sensor para la detección temprana de concentraciones, incluso muy bajas, de virus. Un diagnóstico temprano en la etapa inicial es crucial para evitar un brote pandémico potencial, pues se puede administrar la medicación antiviral de una manera oportuna. Las pruebas convencionales para detectar el virus de la gripe, a menudo, son lentas y caras, y pueden pasar por alto las infecciones virales tempranas. Por el contrario, el nuevo biosensor mide pequeños cambios en el voltaje en un polímero eléctricamente conductor para detectar rápidamente concentraciones de virus casi 100 veces más pequeñas que el límite de los kits, actualmente disponibles.

 

Los polímeros conductores son una clase de moléculas basadas en carbono que conducen la electricidad, pero que también pueden ser utilizadas en entornos biológicos. Las biomoléculas se pueden unir fácilmente a los polímeros, permitiéndoles unirse con objetivos específicos. En este estudio, se modificó el poli (3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) con un grupo funcional que se une con el virus H1N1 de la gripe humana, pero no con las cepas de la influenza aviar.

 

“Los polímeros conductores tienen varias ventajas sobre los homólogos inorgánicos”, explicó el autor correspondiente, Yuji Miyahara, “Estos incluyen la capacidad de conducir tanto portadores eléctricos como iónicos, flexibilidad mecánica, baja citotoxicidad, producción de bajo costo por moldeo o impresión y propiedades sintonizables a través de síntesis química".

 

Para construir el biosensor, la película de polímero se colocó entre dos electrodos. Cuando se añadió una solución que contenía H1N1, que lleva una pequeña carga positiva en su envoltura exterior, algunos de los virus se pegaron al polímero y aumentaron el voltaje medido por los electrodos. Este método eléctrico permite que el sensor pueda detectar la presencia de cantidades minúsculas del virus. Las cargas virales se miden a menudo en unidades de hemaglutinación (HAU). El nuevo sensor puede detectar concentraciones virales tan pequeñas como 0,013 HAU. En comparación, los kits comercialmente disponibles, que usan pruebas inmunocromatográficas que sólo funcionan para concentraciones mayores de aproximadamente 1,13 HAU.

 

“El dispositivo es un buen candidato para la monitorización portátil y las pruebas en puntos de atención”, agregó el coautor del estudio, Shoji Yamaoka.

 

El estudio fue publicado el 5 de abril de 2017 en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.