Una plataforma integrada de LAMP e inmunoensayo detecta la enfermedad diarreica

Los desafíos del diagnóstico de enfermedades infecciosas, especialmente en el mundo en desarrollo, y las deficiencias de la instrumentación disponible han expuesto la necesidad de contar con herramientas de diagnóstico portátiles, fáciles de usar, capaces de detectar la amplia gama de microbios causantes mientras operan en entornos de escasos recursos.

Hay aproximadamente 1.700 millones de casos de enfermedad diarreica en el mundo cada año, y el síndrome es frecuentemente causado por infecciones. Los niños son particularmente vulnerables; la enfermedad diarreica mata a más de medio millón de niños en todo el mundo cada año y es la segunda causa de muerte en niños menores de cinco años. También representa una importante necesidad de diagnóstico no satisfecha, particularmente en el mundo en desarrollo.

Los biotecnólogos de los Laboratorios Nacionales Sandia (Livermore, CA, EUA) han desarrollado una prueba sindrómica que combina inmunoensayos y pruebas moleculares basadas en la amplificación isotérmica. Esencialmente, es un panel sindrómico pequeño y completamente integrado; la prueba puede pasar de una muestra de heces a un resultado utilizando la próxima generación de una plataforma desarrollada en Sandia llamada SpinDx. El sistema SpinDx es una plataforma de diagnóstico de microfluidos centrífugos con preparación de muestras integrada. Entre otras mejoras, la versión más nueva incorpora ahora control de temperatura sin contacto usando un calentador infrarrojo de onda media.

El ensayo puede detectar tres enterotoxinas proteicas, así como el ADN de tres patógenos entéricos. Específicamente, detecta la toxina del cólera, la enterotoxina B del Estafilococo y la toxina tipo 1 de Shiga, así como Campylobacter jejuni, Escherichia coli y Salmonella typhimurium, en menos de una hora. Se desarrolló un panel de reacciones LAMP para la detección de C. jejuni, E. coli y S. typhimurium. Para determinar el límite de detección de los inmunoensayos, las soluciones de toxina se diluyeron a concentraciones de 1.000, 300, 100, 30, 10, 3 y 0 ng/mL y cada una se procesó por triplicado, con la excepción de la concentración más alta, que se procesó por duplicado.

Los autores concluyeron que la característica central de la plataforma, que permite detecciones multiplexadas sin la engorrosa complejidad encontrada en los dispositivos microfluídicos centrífugos similares, es el sistema de calentamiento sin contacto. Las ventajas de este sistema, en el que la fuente de calor está espacialmente separada del disco, son numerosas, incluida la viabilidad de un disco simple y de bajo costo, dado que características tales como los elementos de calentamiento integrados o los sistemas de actuación para poner en contacto un calentador con el disco, no son necesarios. El estudio fue publicado originalmente en línea el 10 de agosto de 2018 en la revista Biosensors and Bioelectronics.

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Laboratorios Nacionales Sandia