211service.com
El dispositivo ofrece una prueba antidopaje en la carretera
A finales de este año, Philips presentará un dispositivo electrónico de mano que utiliza nanopartículas magnéticas para detectar cinco drogas recreativas importantes.
Arreglo rapido: El probador de drogas de Philips utiliza un cartucho que contiene nanopartículas magnéticas y un analizador de mano. La reflexión interna total frustrada (FTIR) se utiliza para detectar cinco drogas recreativas importantes en 90 segundos.
El dispositivo está diseñado para uso en la carretera por parte de las fuerzas del orden e incluye un cartucho de plástico desechable y un analizador de mano. El cartucho tiene dos componentes: un recolector de muestras para recolectar saliva y una cámara de medición que contiene nanopartículas magnéticas. Las partículas están recubiertas con ligandos que se unen a uno de los cinco grupos de drogas diferentes: cocaína, heroína, cannabis, anfetamina y metanfetamina.
Philips comenzó a investigar la posibilidad de construir un biodetector magnético en 2001, dos años después de que un equipo de investigadores del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) en Washington, DC, usara por primera vez sensores magnéticos similares a los empleados en los discos duros para detectar ciertos agentes de guerra biológica. . Los científicos del NRL etiquetaron moléculas biológicas diseñadas para unirse a agentes objetivo con microperlas magnéticas, y luego escanearon ópticamente y magnéticamente los objetivos marcados. El último enfoque utilizó los mismos sensores magnetorresistentes gigantes (GMR) que leen los bits en el disco duro de un iPod. Rápidamente desarrollaron un prototipo del tamaño de una caja de zapatos capaz de detectar toxinas, incluidas la ricina y el ántrax.
Philips desarrolló inicialmente un sensor GMR y uno óptico que se basa en la reflexión interna total frustrada (FTIR), el mismo fenómeno que subyace a los escáneres de huellas dactilares y las pantallas multitáctiles. La compañía decidió seguir la ruta FTIR para explotar su experiencia en la construcción de sensores ópticos para dispositivos electrónicos de consumo, dice Jeroen Nieuwenhuis, director técnico de Philips Handheld Immunoassays, la división responsable de comercializar la tecnología de biosensor, que se conoce con el nombre comercial de Magnotech. .
Pasar a un método de detección óptica también permitió a Philips simplificar los cartuchos de prueba que emplea el dispositivo, haciéndolos más fáciles de producir en masa, dice Nieuwenhuis. Con el sistema actual basado en FTIR, podemos hacer cartuchos más simples en grandes cantidades con mayor facilidad, agrega.
Una vez que el recolector de muestras del dispositivo ha absorbido suficiente saliva, cambia automáticamente de color y luego se puede colocar en la cámara de medición, donde se mezclan la saliva y las nanopartículas. Un electroimán acelera las nanopartículas hacia la superficie del sensor, diferentes porciones de las cuales han sido pretratadas con una de las cinco moléculas de fármaco objetivo. Si hay rastros de cualquiera de los cinco medicamentos en la muestra, las nanopartículas se unirán a ellos. Si la muestra no contiene fármaco, las nanopartículas se unirán a la superficie del sensor recubierta de fármaco.
La orientación del campo magnético que primero atrajo las nanopartículas al sensor se invierte luego, eliminando cualquier molécula de fármaco nanoetiquetada que pueda haberse adherido accidentalmente a la superficie del sensor pero dejando las legítimamente unidas en su lugar. Este último truco magnético promete reducir lo que Larry Kricka, químico clínico de la Universidad de Pensilvania, quien recientemente fue coautor de un artículo en Química Clínica sobre el uso del magnetismo en las pruebas en el punto de atención, llama a una restricción importante en tales ensayos: la captura involuntaria de etiquetas moleculares en la superficie de la prueba, una de las principales causas de falsos positivos y falsos negativos. Kricka no está involucrado con Philips, pero se desempeña como consultor de T2 Biosciences, una empresa de Cambridge, MA, que promueve un biosensor magnético basado en tecnología de resonancia magnética.
Durante la fase de análisis, un haz de luz rebota en el sensor. Cualquier nanopartícula unida a la superficie cambiará su índice de refracción, alterando así la intensidad de la luz reflejada e indicando la concentración de fármacos en la muestra. Al inmovilizar diferentes moléculas de fármaco en diferentes partes de la superficie del sensor, el analizador puede identificar las trazas de fármaco en cuestión. Una pantalla electrónica muestra instrucciones y una lectura simple codificada por colores de los resultados.
La prueba toma menos de 90 segundos y puede detectar drogas en concentraciones medidas en partes por mil millones usando un solo microlitro de saliva. El sensor tiene una sensibilidad aún mayor: se ha utilizado para detectar la troponina cardíaca, un indicador de ataque cardíaco de uso común, en concentraciones 1.000 veces más bajas.
Philips planea finalmente ingresar al mercado de la salud. Está trabajando en una plataforma capaz de analizar sangre y saliva y está buscando socios que puedan ayudar a expandir su menú de pruebas proporcionándole biomarcadores adicionales.
Otros investigadores han construido dispositivos experimentales para detectar magnéticamente una amplia gama de biomoléculas en muestras minúsculas de sangre o saliva en concentraciones extremadamente bajas. A menudo, esto implica el uso de fuerzas microfluídicas o magnéticas para pasar rápidamente las moléculas etiquetadas magnéticamente a través de escáneres, aunque un grupo de la Universidad de Utah incluso ha construido un prototipo en el que se pasa una barra cargada de muestra a través de un sensor GMR, como una tarjeta de crédito. a través de un lector.
La combinación de alta sensibilidad, bajos volúmenes de muestra, miniaturización, velocidad y facilidad de uso ha generado esperanzas de un biosensor portátil que pueda realizar pruebas sofisticadas con alta precisión.
Todo el mundo está intentando llegar allí, dice Kricka. La pregunta es ¿quién va a ganar? Con Philips listo para presentar su probador de drogas en Europa a finales de año en asociación con la firma británica de diagnóstico Cozart, el fabricante de productos electrónicos de consumo parece estar listo para llevarse el premio.