Nuevo procesador diagnostica el asma y la tuberculosis

El procesamiento y análisis eficaz de muestras de esputo son fundamentales para el desarrollo de plataformas de diagnóstico y de tratamiento personalizadas de las enfermedades pulmonares, que van desde el asma hasta la tuberculosis (TB).

Se ha desarrollado un dispositivo que mezcla líquidos utilizando ultrasonidos, que es el primer componente y el más difícil de un sistema miniaturizado para el análisis de bajo costo del esputo de los pacientes con enfermedades pulmonares.

Científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania (University Park, Pensilvania, EUA) y sus colegas desarrollaron un dispositivo de licuefacción acustofluídico, compuesto de microcanales en serpentina con bordes afilados, llamado la “región de licuefacción. Al hacerlo, fueron capaces de mezclar uniformemente varias veces las muestras de esputo y la esputolisina hasta 30 segundos. Los especímenes humanos pueden ser contagiosos, y el análisis de esputo requiere la manipulación de las muestras en varias máquinas discretas. Con un dispositivo lab en chip, todas las muestras biológicas se encuentran contenidas, con seguridad, en un solo componente desechable. Otro problema es el tamaño de la muestra de esputo requerido para el análisis, que es a menudo más grande de los que una persona puede producir fácilmente.

La licuadora acustofluídica de esputo requiere 100 veces menos muestra sin dejar de ofrecer una exactitud equivalente al sistema estándar. La activación del transductor piezoeléctrico se controla mediante señales de onda cuadrada amplificadas a partir de un generador de funciones. Las muestras de un paciente asmático fueron analizadas y la viabilidad celular se evaluó para determinar la biocompatibilidad del dispositivo de licuefacción para el procesamiento de muestras humanas clínicas. Se preparó una capa delgada de células de esputo por centrifugación utilizando una citocentrífuga Cytospin 3 (Thermo Scientific; Waltham, MA, EUA) la cual fue coloreada con la coloración modificada de Wright-Giemsa. Con el sistema de lab en chip, un profesional de la salud puede operar el dispositivo con un toque de algunos botones y obtener una lectura, o el paciente puede incluso utilizar el dispositivo en casa. Además, la fabricación de la parte desechable del dispositivo debería costar menos de un dólar.

Los autores concluyeron que las muestras de esputo licuado utilizando su dispositivo acustofluídico, fueron comparables a las muestras que fueron licuadas utilizando un mezclador vórtex que se basa en el análisis de la viabilidad celular, la coloración modificada de Wright-Giemsa y la citometría de flujo. Tony Jun Huang, PhD, profesor de ciencias de la ingeniería y mecánica e inventor del dispositivo, dijo, “Para desarrollar diagnósticos exactos y métodos de tratamiento para los pacientes con enfermedades pulmonares, tenemos que analizar las células de la muestra directamente de los pulmones en lugar de realizar extracciones de sangre”. El estudio fue publicado el 14 de julio de 2015, en la revista Lab on a Chip.


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Pennsylvania State University

Thermo Scientific