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Pruebas para Zika: Hay una aplicación para eso
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Pruebas para Zika: Hay una aplicación para eso. El prototipo reduce drásticamente el costo, el tiempo de detección de enfermedades transmitidas por mosquitos. Agregue pruebas rápidas y móviles para Zika y otros virus a la lista de cosas que la tecnología de teléfonos inteligentes está haciendo posible. Los investigadores de los Laboratorios Nacionales de Sandia han desarrollado un dispositivo de diagnóstico controlado por un teléfono inteligente y con baterías que pesa menos de una libra, cuesta tan poco como $ 100 y puede detectar Zika, dengue y chikungunya en 30 minutos. La prueba de estos virus transmitidos por mosquitos requiere actualmente un laboratorio, y los pacientes pueden esperar días para los resultados. Las pruebas requieren instrumentos que son aproximadamente del tamaño de un horno de microondas y pueden costar hasta $ 20,000. Esto hace que las pruebas rápidas sean poco realistas para clínicas de recursos limitados en países en desarrollo donde los virus son frecuentes. El equipo de Sandia describe su prototipo de prueba rápida en un artículo publicado esta semana en la revista Scientific Reports, "Una plataforma de diagnóstico basada en teléfonos inteligentes para la detección rápida de virus Zika, chikungunya y dengue". La tecnología de los teléfonos inteligentes es una característica clave del dispositivo. "Además de crear una aplicación que sirve como una interfaz sencilla para operar el dispositivo, pudimos adaptar los sensores de cámara del teléfono inteligente para reemplazar las herramientas tradicionales de análisis de muestras de laboratorio, permitiendo una movilidad sin precedentes", dijo el ingeniero químico y autor principal Aashish Priye. Laboratorio en una caja El equipo del equipo de Sandia se basa en el método de diagnóstico de amplificación isotérmica (LAMP) mediada por bucle, que elimina la necesidad de procesar una muestra biológica, tal como sangre o orina, antes de la prueba. La prueba viral convencional implica el transporte de una muestra a un laboratorio, la extracción de ADN o ARN de ella y luego la multiplicación de los materiales genéticos a través de un proceso llamado reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Este proceso implica calentar y enfriar la muestra muchas veces, de modo que cualquier ADN / ARN vírico en la muestra se replica lo suficiente como para ser detectado. Repetidamente la calefacción y la refrigeración de la muestra es de gran consumo de energía y exige la complejidad de las máquinas de PCR. La detección del material viral copiado también requiere componentes costosos tales como fluorímetros. La complejidad y el costo de las máquinas de PCR tradicionales han sido obstáculos importantes al mover dispositivos de PCR fuera de los laboratorios y hacia las clínicas donde más se necesitan. Al igual que la PCR, LAMP copia el ADN / ARN vírico, pero sin el ciclo de calefacción y enfriamiento, no se necesita una fuente de energía resistente. La adición de unos cuantos agentes bioquímicos cuidadosamente diseñados permite que una caja LAMP pruebe una muestra que se calienta sólo una vez a 65 grados Celsius (150 grados Fahrenheit) durante media hora. LAMP también elimina la necesidad de una preparación adicional de la muestra antes de la prueba. "Hemos demostrado que la química que estamos usando puede amplificar el ARN viral directamente de muestras crudas, no procesadas", dijo el ingeniero químico Sandia y Robert Meagher. "Ese es el ideal para un escenario de pruebas de puntos de atención porque no desea tener equipo adicional para aislar ADN o ARN". Meagher y su equipo desarrollaron previamente un método para combinar LAMP con una técnica de detección adicional para que pudieran probar múltiples virus simultáneamente. Esta otra técnica, conocida como extinción de reporteros de señal de amplificación no incorporados (QUASR), implica etiquetar fragmentos de ADN viral sintetizado llamados cebadores con fluoróforos - moléculas que emiten señales luminosas brillantes. Los cebadores se incorporan en la muestra de ADN calentada y amplificada. QUASR hace que las muestras que contengan ADN / ARN vírico aparezcan brillantes, mientras que las reacciones negativas permanecen oscuras. Prueba de un solo toque Para el proyecto Zika, el equipo de Meagher desarrolló un nuevo algoritmo que permite que un sensor de smartphone actúe como un fluorímetro, detectando señales de luz QUASR LAMP si aparecen. LAMP funciona tan simplemente que el usuario sólo tiene que colocar el teléfono inteligente en la parte superior de la caja LAMP y abrir una aplicación. La aplicación enciende el calentador para iniciar la reacción LAMP. Una vez que el período de prueba de 30 minutos haya terminado, el teléfono inteligente fotografiará la muestra. La aplicación emplea entonces un nuevo algoritmo de análisis de imagen para determinar con precisión el color y el brillo del resplandor emitido por la reacción LAMP. Este análisis de imagen basado en teléfonos inteligentes ofrece una certeza de detección mucho mayor que el de un técnico de laboratorio a simple vista. El virus Zika se ha relacionado con anomalías fetales graves, incluyendo microcefalia y ceguera congénita, así como trastornos neurológicos que pueden afectar a personas de cualquier edad. Al permitir el diagnóstico en media hora, el dispositivo podría ayudar a los médicos a tomar decisiones más rápidas sobre la atención y el aislamiento de los pacientes y alertar rápidamente a las autoridades de salud pública para que puedan tomar medidas para prevenir la propagación del virus. Además, Zika, dengue y chikungunya se propagan por el mismo tipo de mosquito y tienen síntomas tempranos similares. El prototipo de la herramienta de diagnóstico de Sandia podría permitir a los proveedores de cuidado probar rápidamente para los tres al mismo tiempo, previniendo diagnósticos erróneos. La misma herramienta también puede adaptarse para detectar otros patógenos humanos o animales. El costo de hacer un prototipo de la caja de LAMP para probar para estos virus depende en gran parte del coste del teléfono seleccionado para el uso con él. "Hay miles de millones de teléfonos inteligentes en el mundo, incluso en los países en desarrollo, y esta herramienta no requiere el smartphone de gama alta en el mercado", dijo Priye. "Sólo necesita tener un sensor óptico y poder ejecutar la aplicación". El teléfono inteligente utilizado en las exitosas pruebas de Sandia del prototipo cuesta sólo $ 20. Ultra-accesible y ultra-portátil, el prototipo de la caja Zika podría un día convertirse en un elemento básico en clínicas de puntos de atención en todo el mundo.

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