Una caja fuerte, Los investigadores de KAUST han desarrollado un método de prueba rápido y económico que utiliza nanopartículas magnéticas para detectar virus en muestras clínicas y de aguas residuales. El enfoque sin centrifugación es compatible con los sistemas automatizados basados ​​en perlas magnéticas que ya se utilizan para procesar cientos de muestras.

"Nuestro flujo de trabajo basado en nanopartículas magnéticas de sílice puede ser ensamblado desde cero por cualquier investigador, ", dice el autor principal Gerardo Ramos-Mandujano." Compite con los kits comerciales de extracción de ARN viral al tiempo que reduce el riesgo de manipular muestras potencialmente infecciosas ".

Para diagnosticar COVID-19, los médicos extraen el ARN viral del SARS-CoV-2 de diferentes tipos de muestras clínicas, como hisopos nasofaríngeos, y detectar el virus usando ensayos de reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa en tiempo real.

Pero la magnitud de la pandemia podría provocar una escasez de suministros esenciales para las pruebas de diagnóstico, como reactivos comerciales y laboratorios que satisfacen los requisitos de bioseguridad. Los suministros químicos convencionales también son caros, haciéndolos menos accesibles para los países de bajos ingresos y las instalaciones sanitarias remotas.

Como el virus se ha detectado en las aguas residuales antes de los brotes comunitarios, vigilar de cerca su presencia en las aguas residuales se está convirtiendo en una importante medida de salud pública. Debido al riesgo de manipular muestras infecciosas, esto requerirá un enfoque que sea seguro y fácil de realizar, mientras utiliza productos químicos baratos que están fácilmente disponibles.

Para abordar estos desafíos, Ramos-Mandujano y Mo Li, Profesor asistente de biociencia, desarrolló un protocolo de código abierto para la detección de ARN viral en muestras clínicas y ambientales utilizando nanopartículas magnéticas, que aíslan ácidos nucleicos sin centrifugar ni reactivos costosos.

"Nuestro método permite que cualquier laboratorio de biología básica fabrique nanopartículas magnéticas de sílice caseras a partir de materiales fácilmente disponibles, "dice Li.

La técnica funciona en TRIzol, un reactivo común que inactiva completamente los virus, permitiendo a los médicos manipular muestras infecciosas de forma segura. A solo 0,3 centavos de dólar por extracción de ARN, el protocolo es más económico que los kits de diagnóstico comerciales y produce ARN de alta calidad.

Su método también funciona de manera eficiente con otros virus patógenos humanos, incluyendo influenza A y B y virus respiratorio sincitial. Cuando los investigadores probaron el protocolo en muestras de aguas residuales, pudieron recuperar el 88 por ciento del ARN sintético del SARS-CoV-2 de entrada, por lo que es una herramienta eficaz para detectar el virus en las aguas residuales.

La técnica versátil podría convertirse en una herramienta útil para las pruebas comunitarias generalizadas de diferentes amenazas virales y el monitoreo de aguas residuales durante pandemias futuras. También podría ser utilizado por robots de manipulación de líquidos para extraer ARN de una gran cantidad de muestras.

"Esperamos trasladar el método de los laboratorios de investigación a los sitios de prueba del mundo real para que pueda mejorar la capacidad y disminuir el costo de las pruebas de COVID-19, "dice Li.