Las proteínas son una de las clases más importantes de biomarcadores:moléculas biológicas indicativas de una enfermedad o salud de un individuo. La detección de proteínas es fundamental en una variedad de pruebas; desde el diagnóstico de malaria, mediante la detección de infartos, a la detección y el seguimiento del cáncer. La forma más común de detectar estos biomarcadores es utilizar una prueba bioquímica conocida como inmunoensayo, que es la base de cualquier prueba de embarazo.

Como con cualquier prueba, mejorar la precisión, significa resultados más precisos y ahora aparece en la portada de la revista revisada por pares Química analítica los científicos han logrado una mejora significativa.

El logro proviene de un equipo internacional de científicos de Technion - Instituto de Tecnología de Israel e IBM Research en Zurich que han desarrollado conjuntamente una técnica que puede mejorar la sensibilidad de la detección de proteínas en inmunoensayos en más de 1, 000 veces, en comparación con la implementación de un inmunoensayo estándar. El método del equipo se basa en una simple pieza de hardware:un chip de microfluidos que contiene canales de flujo del ancho de un cabello humano.

Lo que hace que esta técnica sea particularmente importante es que funciona increíblemente bien cuando los biomarcadores de proteínas están presentes en cantidades extremadamente pequeñas. como es la situación durante las primeras etapas de una enfermedad.

Moran Bercovici, profesor asistente de la facultad de Ingeniería Mecánica de Technion dijo:"Utilizamos una técnica de enfoque antigua llamada isotacoforesis (ITP) de una manera nueva:utilizando una combinación de campos eléctricos y química especializada. Esto nos permite recolectar proteínas en un volumen diminuto y entregarlas con precisión para que reaccionen con anticuerpos de detección modelados en la superficie. del microcanal ".

"Básicamente engañamos al detector, "añade Federico Paratore, un estudiante de doctorado conjunto entre los grupos, y el autor principal del trabajo. "Presentamos a un detector estándar una concentración de proteína de 10, 000 veces mayor que en la muestra original, y hacer que el detector responda en consecuencia ".

Paratore explica la sencillez de la prueba, "Se introducen unas gotas de la muestra en el chip de microfluidos, y se enciende un campo eléctrico. Sorprendentemente, las proteínas se comprimen a un volumen de aproximadamente 50 pico litros, aproximadamente 1 millón de veces más pequeño que el volumen de una lágrima humana y en solo unos minutos, el resultado es visible ".

Paratore es parte de un proyecto conjunto de la Unión Europea, Viales virtuales, y trabaja en ambos sitios combinando las fortalezas del equipo de Technion en electrocinética y mecánica de fluidos, con la experiencia de IBM en microtecnología y diagnóstico. En Technion, Paratore colaboró ​​con Tal Zeidman-Kalman y Tally Rosenfeld, que son coautores de este artículo.

Dr. Govind Kaigala, científico de IBM Research agrega, "La elegancia de este enfoque radica en su simplicidad y, por supuesto, en la inmensa mejora en la sensibilidad del ensayo que podría aplicarse a una variedad de inmunoensayos. Creemos firmemente que dicha tecnología ayudará a llenar los vacíos en la tecnología de inmunoensayo existente y se aplicará directamente a muestras biológicas como sangre, saliva, u orina ".

El enfoque del equipo puede permitir dispositivos simples capaces de analizar muestras pequeñas (como una gota de sangre), reemplazando los grandes y sofisticados equipos de laboratorio necesarios en la actualidad.