Técnicas de detección de virus únicos diagnostican enfermedades rápidamente

Se han desarrollado unos métodos ópticos para determinar la carga viral exacta de una muestra contando las partículas virales individuales.

La carga viral es una medida de la severidad de una infección viral, y les ayuda a los médicos a tratar de evaluar cuantos virus están empacados en un cierto volumen de sangre u otros fluidos corporales.

Dos grupos de científicos e ingenieros en los campus de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA; CA, EUA) y Santa Cruz (UCSC; CA, EUA), colaboraron para desarrollar métodos que son más rápidos y económicos que las pruebas estándar y que ofrecen el potencial para realizar las mediciones en un consultorio médico u hospital, en lugar de un laboratorio. Los bioingenieros en la UCLA están trabajando para obtener imágenes directamente de partículas virales individuales usando microscopía holográfica, mientras que el equipo, en la UCSC, está detectando partículas individuales marcadas con fluorescencia en un chip de microfluidos.

El equipo de UCLA ha demostrado la capacidad de capturar imágenes ópticas de un solo virus y nanopartículas en un campo de visión relativamente amplio usando nanolentes que se auto-ensamblan alrededor de las partículas de virus como pequeñas lupas. Este amplio campo de visión permite que el dispositivo forme imágenes de muchas nanopartículas en una sola fotografía y proporciona una plataforma de alto rendimiento para un recuento directo y exacto de la carga viral. El instrumento se puede hacer lo suficientemente compacto y ligero para aplicaciones de campo y, unido a un teléfono celular, podría ser útil, incluso en lugares remotos.

El equipo de UCSC cuenta los virus mediante la detección de sus ácidos nucleicos, que es la composición genética de los virus. Los ácidos nucleicos se marcan con un colorante fluorescente, y la luz de la fluorescencia se detecta a medida que pasan a través de un canal en un chip de microfluídos del tamaño de una uña. La técnica de marcado les permitirá a los médicos detectar determinados virus sin tener en cuenta el material de fondo sin marcar. Esto hace que el proceso sea potencialmente útil en situaciones en las que los médicos ya saben lo que están buscando, que es, a menudo, el caso de las pruebas de carga viral.

Aydogan Ozcan, PhD, científico principal en la UCLA, dijo: “Dado a que los virus son muy pequeños en comparación con la longitud de onda de la luz, la microscopía de luz convencional tiene dificultades para producir una imagen debido a la dispersión débil de las partículas de sub-longitud de onda”. El ensamblaje nuevo de un nanolente-con una nanopartícula proyecta un holograma que se puede registrar usando un chip de imagenología complementario de metal-óxido-semiconductor (CMOS), y reconstruido digitalmente, para formar una imagen óptica de la partícula. El estudio fue presentado en la Conferencia sobre Láseres y Electro-Óptica realizado entre el 9 de junio y el 14 de junio, 2013, en San José (CA, EUA).

Enlaces relacionados:

University of California Los Angeles

University of California Santa Cruz