Biomarcadores de ADN para cáncer detectados con técnica lab en chip

Los métodos miniaturizados de lab en un chip son los principales candidatos para desarrollar pruebas e instrumentos de diagnóstico viables, porque son pequeños, necesitan sólo volúmenes limitados de análisis y pueden ser rentables.

El cáncer es la segunda causa principal de muerte en los Estados Unidos, lo que hace que el diagnóstico temprano y confiable y el tratamiento, sean una prioridad para los médicos. Los biomarcadores genómicos ofrecen un gran potencial para el diagnóstico y nuevas formas de tratamiento, como la inmunoterapia.

Un equipo de científicos e ingenieros de la Universidad de California, Santa Cruz (CA, EUA) y de la Universidad Brigham Young (Provo, UT, EUA), desarrolló un sistema de análisis optofluídico que procesa muestras biomoleculares a partir de sangre total y luego analiza e identifica múltiples objetivos en una plataforma de detección molecular, basada en silicio. En lugar de transferir muestras relativamente grandes (micro a mililitros) entre los tubos de ensayo o utilizando equipos analíticos voluminosos, las muestras y los reactivos se manipulan en dispositivos, a escala de chip, con microcanales fluidos. Esto requiere volúmenes de prueba mucho más pequeños y se pueden integrar múltiples funciones en un solo dispositivo, mejorando de esta manera, la velocidad, la confiabilidad y la portabilidad de estos procesos de laboratorio.

Los científicos demostraron procesos de filtración de sangre, extracción de muestras, enriquecimiento de objetivos y marcaje fluorescente, utilizando circuitos microfluídicos programables. Ellos pudieron detectar e identificar múltiples dianas utilizando una técnica de multiplexación espectral basada en la excitación multi-“spot”, dependiente de la longitud de onda, en un chip de guía de ondas ópticas reflectante antiresonante. Específicamente, extrajeron dos tipos de biomarcadores para la detección del melanoma: ácidos nucleicos libres de células mutadas, BRAFV600E y NRAS, utilizando sangre total. Detectaron e identificaron estos dos objetivos simultáneamente utilizando el método de multiplexación espectral con una tasa de éxito de hasta un 96%.

Holger Schmidt, PhD, un profesor de ingeniería eléctrica y autor principal del estudio, dijo: “Nuestro método utiliza chips optofluídicos donde, tanto el procesamiento de fluidos como la detección óptica, se realizan en un chip, lo que permite una mayor miniaturización y mejoras en el desempeño del sistema de chips. A corto plazo, esperamos construir nuevos instrumentos diagnósticos para el diagnóstico molecular con aplicaciones en oncología y para la detección de enfermedades infecciosas, tanto virus como bacterias (resistentes a los medicamentos)”. El estudio fue publicado en la edición de diciembre de 2016 de la revista Biomicrofluidics.

Enlaces relacionados:

University of California, Santa Cruz
Brigham Young University