Ingenieros de Stanford crean un chip-laboratorio que detecta el COVID en 30 minutos

Miguel Artime
·4  min de lectura
Test COVID-19 (imagen creative commons vista en Pixabay).
Test COVID-19 (imagen creative commons vista en Pixabay).

El inicio de la pandemia nos tomó a todos desprevenidos. Recordad el escándalo que para la opinión publica supuso saber que nuestros sanitarios no contaban con equipos de protección, y que ni siquiera estábamos en condiciones de realizar pruebas a todos aquellos que sospechaban haberse infectado.

Ahora, en plena segunda ola las cosas están ligeramente mejor en materia de equipamiento, lo cual no ha servido para aliviar la presión sobre nuestras UCIs. En lo que sí se ha mejorado es en la capacidad para hacer test fiables en números elevados, aunque como sabemos los famosos PCR tardan una media de 24 horas en ofrecer resultados y obligan al interesado a trasladarse a centros de salud o a autoCOVIDs para la toma de muestras.

Todo esto podría cambiar en breve gracias a un equipo expertos en microfluidos dirigidos por el profesor de ingeniería mecánica Juan Gabriel Santiago (Fundación Charles Lee Powell / Universidad de Stanford). El equipo ha logrado diseñar pruebas para el COVID-19 más rápidas, baratas y fiables, aprovechando la tecnología LOC.

Básicamente esta tecnología (cuyas siglas en inglés significan “laboratorio en un chip”) define a un sistema que integra una o varias funciones propias de un laboratorio, englobado en un único objeto de pequeñas dimensiones. En el caso de la aplicación del equipo del profesor Santiago, también entra en juego la técnica de edición genética CRISPR recientemente galardonada con el Nobel en química.

Por lo que puedo leer, el dispositivo del equipo de Stanford está altamente automatizado, tiene un tamaño similar al de media tarjeta de crédito y es capaz de identificar la presencia del temido coronavirus en solo media hora.

En palabras del propio profesor Santiago:

“Nuestro microlaboratorio es un chip de microfluidos que contiene una compleja red de canales más finos que el ancho de un cabello humano.

Otro de los investigadores involucrados es el estudiante de doctorado Ashwin Ramachandran, da más explicaciones sobre las ventajas de este nuevo método, del que ya existen prototipos semiacabados. propias En sus palabras:

“Nuestra prueba puede identificar una infección activa de forma relativamente rápida y económica. Además, no depende de los anticuerpos como muchas otras pruebas, que solo indican si alguien ha tenido la enfermedad, y no si está infectado y por lo tanto es contagioso”.

¿Cómo funciona? Por lo que veo se basa en el rastro en forma de ARN que deja el coronavirus allá por donde pasa. Si al pasarte un torunda por el interior del conducto nasal, queda adherido a esta una huella de ARN determinada, eso implica que estas infectado.

El LOC funciona cuando se vuelca sobre él líquido nasal extraido con la torunda. Luego, el microlaboratorio emplea campos eléctricos para extraer y purificar cualquier ácido nucleico presente en la muestra, como el citado rastro de ARN asociado al SARS-CoV-2. El ARN purificado se convierte en ADN y luego se replica muchas veces utilizando una técnica llamada amplificación isotérmica. Tras eso, el equipo utiliza una enzima llamada CRISPR-Cas12 para determinar si parte del ADN amplificado proviene del coronavirus.

Si ese es el caso, la enzima activa sondas fluorescentes que hacen que la muestra brille. Aquí también juegan un papel crucial los campos eléctricos, que ayudan a que todos los integrantes clave del LOC (el ADN objetivo, la enzima CRISPR y las sondas fluorescentes) se junten en un espacio diminuto más pequeño que el ancho de un cabello humano. De ese modo, forzados a convivir tan “apretados” se aumentan drásticamente las posibilidades que se den interacciones.

Como os decía antes, existen prototipos semicompletos, pero por el momento la amplificación del ADN se tiene que realizar fuera del chip, aunque el equipo de Stanford (que partió de un presupuesto tan minúsculo como 5.000 dólares) espera que en cuestión de meses también podrán integrar este paso en el LOC.

Lo bueno de este enfoque es que en teoría se podría configurar que para que detectase cualquier huella genética que marcásemos como objetivo. Por ejemplo rastros de bacterias Escherichia coli en muestras de agua, o del bacilo de la tuberculosis en sangre.

En estos momentos el equipo de Stanford está colaborando con la compañía Ford Motor para integrar todos los pasos de una manera más eficiente y desarrollar un prototipo que pueda comercializarse.

Esperemos que la iniciativa llegue a buen puerto y muy pronto podamos adquirir test baratos y fiables que puedan decirnos, en solo 30 minutos, si estamos infectados de COVID o no.

Me enteré leyendo Stanford News

El trabajo se publicó en PNAS.

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