Los investigadores han desarrollado una nueva prueba de anticuerpos contra la COVID-19 que utiliza la cámara de un smartphone.
Según afirman, podría mejorar significativamente la rapidez y la eficiencia de las pruebas para enfermedades infecciosas, incluida la COVID-19.
Utiliza una tecnología capaz de medir cantidades minúsculas de biomarcadores clave en la sangre.
Investigadores de la Universidad de Toronto, en colaboración con el Sunnybrook Health Sciences Centre, Public Health Ontario y el Mount Sinai Hospital, han desarrollado una prueba de anticuerpos contra la COVID-19 que utiliza la cámara de un smartphone.
La prueba podría mejorar significativamente el tiempo de respuesta y la eficiencia del diagnóstico de enfermedades infecciosas, tanto para la COVID-19 como para otras. El trabajo se publica en el último número de Nano Letters y en él participan investigadores de la U of T del Instituto de Ingeniería Biomédica, del departamento de química de la Facultad de Artes y Ciencias y del Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research.
“El objetivo del estudio es hacer que las pruebas de anticuerpos contra la COVID-19 sean más accesibles”, afirmó Johnny Zhang, doctorando del Instituto de Ingeniería Biomédica y del departamento de química, que es uno de los coprimeros autores de la publicación.
“El resultado final es que los pacientes pueden autodiagnosticarse la COVID-19 con su teléfono, y que esos datos pueden ser consultados de inmediato de forma digital por los profesionales sanitarios.”
El flujo de trabajo habitual para las pruebas diagnósticas de enfermedades infecciosas consiste en obtener una muestra del paciente, enviarla a un laboratorio para su análisis y comunicar el resultado al personal clínico para la toma de decisiones. Estos procesos suelen estar aislados entre sí y tienen un tiempo de respuesta prolongado.
En cambio, los investigadores de la U of T y de los hospitales desarrollaron un dispositivo portátil de ensayo serológico con código cuántico basado en smartphone para la vigilancia en tiempo real de pacientes infectados por SARS-CoV-2. Diseñaron microesferas con código de puntos cuánticos y una etiqueta secundaria para buscar anticuerpos contra el antígeno de la COVID-19 en la sangre del paciente. La detección de los anticuerpos provoca un cambio en el color de emisión de las microesferas.
Las microesferas se cargan en el dispositivo, se activan con un láser y la señal se captura mediante la cámara de un smartphone. Una aplicación está diseñada para procesar la imagen con el fin de identificar el cambio en la emisión de las microesferas. Por último, los datos se interpretan y se transmiten a distancia a todo el mundo para su recopilación y para la toma de decisiones.
“La belleza del sistema es que todo está integrado en una única unidad portátil.”, afirmó Zhang.
Esta tecnología, con la que la detección de microesferas de puntos cuánticos puede medir cantidades minúsculas de biomarcadores clave en la sangre, lleva en desarrollo los últimos 10 años.
“Realmente queríamos mejorar el rendimiento y la utilidad de la tecnología en esta ocasión”, afirmó el doctorando Ayden Malekjahani, el otro coprimer autor de este estudio.
“No basta con detectar rastros del objetivo en los pacientes. Queríamos añadir más funciones al dispositivo. Diseñamos el dispositivo para detectar simultáneamente múltiples anticuerpos de distintos tipos de muestras, de modo que cada prueba aporta mucha información. Después, los resultados se suben a un panel en línea donde los profesionales sanitarios y el público pueden ver las tendencias en tiempo real.”
Los investigadores probaron el dispositivo con 49 muestras de sangre de pacientes con distintos grados de infección por COVID-19, y lograron una sensibilidad del 84-88 por ciento. Aunque este resultado no es tan alto como el de las pruebas tradicionales, sigue siendo aproximadamente tres veces superior al de los ensayos de flujo lateral, que son actualmente las pruebas portátiles de anticuerpos de uso más común.
Este resultado también significa que la detección de anticuerpos contra la COVID-19 ya puede realizarse fuera de las instalaciones centralizadas sin una gran pérdida de precisión.
Esta investigación se llevó a cabo en colaboración con Public Health Ontario, el Sunnybrook Hospital y el Mount Sinai Hospital, donde se proporcionaron muestras clínicas a los investigadores para probar y evaluar este nuevo sistema.
“Este dispositivo puede cambiar las reglas del juego en la forma en que monitorizamos la propagación de enfermedades infecciosas y la respuesta de los pacientes a las vacunas.”, afirmó el profesor Warren Chan, director del Instituto de Ingeniería Biomédica y autor de correspondencia de esta investigación.
