Conjunto de lápices reactivos para aplicaciones de pruebas diagnósticas

Los científicos han desarrollado un conjunto de lápices reactivos para la deposición sin disolventes de reactivos en dispositivos de microfluidos en papel que ofrece una nueva opción para realizar diagnósticos simples, personalizados, de puntos de atención y otras aplicaciones de pruebas químicas.

Un médico garabateando en un bloc de notas pronto puede estarlo haciendo, no sólo para las notas médicas, sino también para los preparados químicos, en tiempo real, para una prueba de diagnóstico rápida. Los investigadores de la Universidad Politécnica del Estado de California (San Luis Obispo, CA, EUA) han desarrollado lápices de reactivos con productos químicos formados en lápices para analizar las reacciones simplemente dibujando en papel especializado y, a continuación, añadir el agua, en la que se disuelven los reactivos de la matriz de lápiz y estar disponibles para reaccionar con los analitos en la muestra.

El proyecto comenzó con la técnica establecida de microfluidos en papel que utiliza la acción capilar del papel para mezclar cuidadosamente los reactivos. La técnica establecida usa, por ejemplo, gotas de dos o más soluciones de reactivos absorbidas por una tira a base de papel, difundiéndose hacia el exterior hasta que se fusionan para formar una mezcla. En el nuevo método, los reactivos se aplican con el lápiz reactivo en lugar de gotas.

Los lápices se prepararon pulverizando una mezcla de grafito (como en los lápices normales), reactivos de análisis, y polietilenglicol, que ayuda a mantener los reactivos dispersos (utilizado para el mismo propósito en la pasta de dientes). La mezcla se comprime en gránulos y se monta en portalápices mecánicos. La almohadilla de reacción de papel, fue preparada usando una tinta cerosa para imprimir pequeños recintos conectados sobre papel de filtro. Los lápices de reactivos se utilizan para colorear las áreas dentro de las márgenes. Tras la adición de agua al papel, los reactivos se disuelven y, confinados por la tinta cerosa, se ven obligados a difundir uno hacia el otro.

El equipo demostró validez de una aplicación potencial comparando la prueba colorimétrica por gotas, comúnmente utilizada, por los diabéticos para comprobar sus propios niveles de glucosa en sangre, que consiste en hacer reaccionar una muestra de sangre, obtenida por pinchazo con una solución química. Un lápiz se construyó con una mezcla de las enzimas peroxidasa de rábano picante (HRP) y glucosa oxidasa (GOx). Un segundo lápiz contenía ABTS. Cuando se combinan en la presencia de glucosa éstos reaccionan para dar un producto de color azul. Los resultados fueron esencialmente de la misma exactitud y precisión como con el método con gotero.

La puesta en marcha de este sistema de almohadilla y lápiz sólo requiere la habilidad de colorear dentro de las líneas, mientras que la prueba utilizada comúnmente requiere significativamente más entrenamiento. Y la mezcla de reacción se puede ajustar, según necesidad, mediante la simple aplicación de más o menos, sin tener que hacer soluciones complejas.

Otra ventaja es que los reactivos son extremadamente estables en los lápices - no había ningún signo de degradación después de dos meses en condiciones ambientales, mientras que en forma líquida por lo general se degradan en días, lo que limita cómo y dónde las pruebas se pueden realizar. El kit de lápices se transporta fácilmente y de forma estable.

Además de las pruebas de diagnóstico, el alcance de posibles aplicaciones incluye pruebas para monitorizar los contaminantes ambientales e incluso nuevos métodos para la enseñanza de la química y la realización de pruebas químicas en las escuelas primarias.

El estudio, realizado por Mitchell H.T. y otros, fue publicado en línea el 8 de abril de 2015, en la revista Lab on a Chip.

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California Polytechnic State University