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Un detector de virus rápido y sensible
Investigadores de la Universidad de Twente, en los Países Bajos, han desarrollado un sensor ultrasensible que podría usarse en un dispositivo de mano para, en minutos, detectar varios virus y medir su concentración. El sensor podría usarse para detectar rápidamente a personas en hospitales y clínicas de emergencia para controlar brotes de enfermedades como el SARS y la gripe aviar. Todo lo que necesitaría es una pequeña muestra de saliva, sangre u otro líquido corporal.
En un nuevo sensor de detección de virus, las guías de ondas en un sustrato de silicio dividen la luz en cuatro haces paralelos. Luego, los rayos forman un patrón de interferencia que cambia cuando los virus se unen a los anticuerpos colocados en uno de los canales de luz. Investigadores de la Universidad de Twente, en los Países Bajos, fabricaron el dispositivo, que puede detectar concentraciones bajas de virus en minutos.
Los métodos actualmente disponibles para detectar virus también son sensibles. Pero requieren una preparación laboriosa de la muestra de líquido y solo dan resultados después de varios días. Dado que las enfermedades virales pueden propagarse rápidamente, los investigadores buscan formas más fáciles y rápidas de detectar virus directamente. Quiere una herramienta en la que aplique la muestra [de líquido] en el lugar y en unos minutos decir si la persona tiene o no el virus del SARS, dice Aurel Ymeti , investigador postdoctoral en ingeniería biofísica y desarrollador principal del sensor.
Los investigadores ahora están trabajando con la empresa Paradocs Group BV con sede en Tiel, Países Bajos, para desarrollar un prototipo comercial del sensor, que describen en línea en un Nano letras papel. El dispositivo utiliza un sustrato de silicio que contiene canales que guían la luz láser. La luz entra en el sustrato por un extremo y se divide en cuatro haces paralelos. Cuando estos rayos emergen en el otro extremo, se extienden y se superponen entre sí, creando un patrón de bandas brillantes y oscuras, conocido como patrón de interferencia, que los investigadores registran.
Hasta ahora, los investigadores solo han probado el sensor del virus del herpes simple. En uno de los cuatro canales de guía de luz, los investigadores unen anticuerpos que se unen al virus. Luego, hacen fluir lentamente una solución salina del virus a lo largo de ese canal. A medida que los microbios se adhieren a los anticuerpos, el patrón de interferencia cambia. Cuanto mayor es la concentración, más cambia el patrón de interferencia.
Al medir el cambio en el patrón para diferentes concentraciones de virus, los investigadores establecen una relación fija entre los dos factores. Una vez que se conoce esta relación, Ymeti dice que pueden estimar la concentración de una nueva solución de virus analizando la respuesta del sensor durante unos minutos.
Los investigadores también pueden detectar el virus en suero humano o plasma sanguíneo. Por lo general, esto es más difícil de hacer que detectar el virus en una solución salina porque el suero contiene muchas proteínas diferentes que pueden unirse al anticuerpo y causar errores. Hasta ahora, el sensor solo detecta el virus si su concentración en suero es alta. Para ser útil, el sensor prototipo mejorado debería poder medir con precisión concentraciones bajas en diferentes fluidos corporales.
Si bien el sensor solo ha funcionado para el virus del herpes, los investigadores esperan demostrarlo pronto para otros virus a fin de que sea ampliamente aplicable. Para detectar el SARS, el VIH o el virus de la gripe aviar, los investigadores tendrían que adjuntar anticuerpos específicos a esos virus en el canal de luz. Al unir diferentes anticuerpos en diferentes canales de luz, el mismo sensor podría detectar múltiples enfermedades.
Detectar varios virus con este dispositivo no debería ser un obstáculo importante, dice David Gottfried, investigador de biosensores en el Instituto de Investigación Tecnológica de Georgia . Hasta ahora, nadie ha demostrado un sensor portátil rápido que pueda usarse para detectar enfermedades virales en el lugar. Esta es una de las primeras demostraciones de una técnica de biosensores que podría ser [práctica] para virus y tiene la sensibilidad necesaria para la detección temprana, dice Gottfried.
Ymeti dice que el objetivo es tener un pequeño dispositivo de microfluidos que pueda detectar diferentes enfermedades simultáneamente. Espera que ese prototipo esté listo en los próximos dos años.