Caja de Petri inteligente simplifica pruebas de diagnóstico médico

Una caja de Petri inteligente elimina la necesidad de microscopios grandes y reduce significativamente el tiempo de mano de obra, mejorando la forma en que se puede registrar el crecimiento bacteriano en cultivo.

Chips sensores de imágenes, similares a los incorporados en las cámaras de los teléfonos celulares, transforman la manera en que se toman imágenes de los cultivos de células sirviendo como una plataforma para la caja de Petri inteligente. El dispositivo, llamado ePetri fue construido por ingenieros del Instituto de Tecnología de California (Caltech, Pasadena, California, EUA) usando un teléfono inteligente Google, un sensor de imágenes para teléfonos celulares, disponible en el mercado y bloques de construcción Lego.

El cultivo se coloca en el chip sensor de imagen, mientras que la pantalla LED del teléfono se utiliza como una fuente de luz de exploración. El dispositivo se coloca en una incubadora con un cable que va desde el chip a un computador portátil fuera de la incubadora. A medida que el sensor toma imágenes del cultivo, la información se envía a la computadora portátil, permitiendo a los científicos ver y guardar las imágenes de las células a medida que crecen en tiempo real. La tecnología es particularmente útil para las células confluentes de imágenes - aquellas que crecen muy cerca entre sí y, por lo general, cubren toda la caja de Petri.

Los biólogos utilizan las cajas de Petri principalmente para cultivar células. En el campo de la medicina, se utilizan para identificar las infecciones bacterianas, como la tuberculosis. El uso convencional de una placa de Petri requiere que las células que se cultivan sean colocadas en una incubadora para que crezcan. A medida que la muestra crece, se retira - a menudo muchas veces - de la incubadora para estudiarla con el microscopio.

“Nuestra caja de ePetri es una plataforma de imágenes de microscopía compacta, pequeña, que no usa lentes. Podemos hacer un seguimiento directo del cultivo celular o cultivo de bacterias dentro de la incubadora”, explicó Zheng Guoan, autor principal del estudio y estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica en Caltech. “Los datos de la caja de ePetri son transferidos automáticamente a una computadora, por fuera de la incubadora usando un cable de conexión. Por lo tanto, esta tecnología puede simplificar y mejorar los experimentos de cultivo de células reduciendo significativamente el trabajo humano y los riesgos de contaminación”.

Changhuei Yang, autor principal del estudio y profesor de ingeniería eléctrica y bioingeniería en Caltech, y su equipo creen que el sistema ePetri abrirá toda una serie de nuevos métodos para muchos sistemas biológicos. Por ejemplo, una ePetri podría proporcionar capacidades de imágenes de microscopía para otros herramientas portátiles de diagnóstico, lab-en-un-chip.

El equipo está trabajando para construir un sistema autónomo, que incluya su propia incubadora pequeña. Esto haría que el sistema sea más útil como una herramienta diagnóstica de escritorio que puede ser colocada en un consultorio médico, lo que reduce la necesidad de enviar muestras de bacterias a un laboratorio para análisis.

El dispositivo se describe en un artículo que se publicó en línea en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), en septiembre de 2011.


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California Institute of Technology