Desarrollan método de análisis en orina para la ureterolitiasis

La ureterolitiasis (nefrolitiasis o cálculos renales) es una enfermedad que afecta el tracto urinario. Los cálculos renales se producen debido a la acumulación de ciertas sales y minerales que forman cristales, que a su vez se pegan y se agrandan para formar una masa dura en los riñones. Los cálculos se mueven hacia el tracto urinario y pueden causar sangre en la orina, dolor considerable y bloqueos en el sistema urinario.

La prueba metabólica de la orina de un paciente con cálculos renales, para identificar metabolitos como minerales y solutos que causan la formación de cálculos, es clave para prevenir la formación de cálculos futuros. Actualmente, esta prueba se realiza al requerir que el paciente recolecte su orina durante un período de 24 horas en un recipiente grande. El contenedor luego se envía a un laboratorio para su análisis y los resultados normalmente regresan en 7 a 10 días.

Científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania (University Park, PA, EUA) y sus colegas, desarrollaron SLIPS-LAB (siglas en inglés para Laboratorio de superficie porosa con infusión de líquido resbaladizo), un sistema de bioanálisis basado en gotitas, para la medición rápida de analitos relacionados con los cálculos urinarios. Las propiedades ultrarrepelentes y antideterioro de SLIPS, que es una tecnología inspirada en las superficies biológicas, permite el manejo autónomo de líquido y la manipulación de las muestras fisiológicas sin la necesidad de procedimientos complicados de preparación de muestras y de equipo de apoyo.

El equipo utilizó kits de análisis enzimáticos y colorimétricos para medir los perfiles metabólicos en la orina. El ensayo de ácido úrico se obtuvo de BioAssay Systems (Hayward CA, EUA). Los experimentos de calibración se realizaron usando SLIPS-LAB y un lector de microplacas FlexStation 3 (Molecular Devices, San José, CA, EUA). El desempeño de SLIPS-LAB para una prueba de orina puntual se comparó con los procedimientos manuales en placas de 96 pozos. Se realizó un estudio de validación con SLIPS-LAB para detectar muestras de orina de pacientes con cálculos urinarios.

El dispositivo hexaplex SLIPS-LAB se diseñó para la evaluación metabólica de la enfermedad de cálculos urinarios. El dispositivo realiza ensayos colorimétricos y enzimáticos en paralelo para detectar calcio, citrato, ácido úrico, oxalato y pH, que se encuentran entre los analitos urinarios clínicamente más relevantes para evaluar el riesgo de cálculos y la respuesta al tratamiento. Los analitos asociados a cálculos urinarios de muestras de orina de 24 horas de 15 individuos fueron examinados usando SLIPS-LAB. Para estudiar los perfiles metabólicos, los datos se normalizaron a los valores fisiológicos típicos de la orina de 24 horas.

Los resultados de la prueba se pueden leer con un escáner o un teléfono celular, y la imagen escaneada se analiza con un algoritmo informático. Todos los pasos, según los autores, tomarían aproximadamente 30 minutos en el consultorio de un médico. Un beneficio adicional, dijeron, es que SLIPS-LAB es más rentable que las pruebas regulares de 24 horas.

Pak Kin Wong, PhD, profesor de ingeniería biomédica y el investigador principal del estudio, dijo: “Demostramos que SLIPS-LAB permite que el reactivo y la muestra se muevan y realicen las reacciones por nosotros. Significa que la tecnología no requiere que un técnico ponga a funcionar alguna maquinaria de análisis, por lo que es posible hacer la prueba en entornos no tradicionales, como el consultorio de un médico o incluso el hogar del paciente”.

Los autores concluyeron que SLIPS-LAB permitirá la detección de manera oportuna y rentable y proporcionará información diagnóstica procesable y sugerencias de tratamiento personalizadas a los enfermos de cálculos urinarios. El estudio fue publicado el 22 de mayo de 2020 en la revista Science Advances.

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Universidad Estatal de Pensilvania
BioAssay Systems