Cuando un brote de VIH azotó el condado rural de Scott en Indiana en 2015, el departamento de salud, que cuenta con escaso personal, se amplió para confirmar casos en toda una comunidad con pruebas de laboratorio que no son portátiles y que podrían tardar semanas en obtener resultados.

Esto significó que tomó más de un año confirmar 235 casos de VIH en el área. Incluso las pruebas caseras para el VIH actualmente requieren que una persona espere un par de meses después de una posible infección antes de hacerse la prueba.

¿Qué pasaría si los pacientes pudieran probarse a sí mismos de manera confiable en casa y conocer los resultados en minutos? después de menos de un par de semanas de infección?

Una herramienta de diagnóstico portátil hecha de papel ya tiene esa velocidad y funcionaría no solo para el VIH, pero muchas otras enfermedades infecciosas. Usarlo sería como hacerte tu propia prueba de embarazo.

Jacqueline Linnes, profesor asistente de ingeniería biomédica en la Universidad de Purdue, ha estado desarrollando tecnología con su equipo que haría que las pruebas de detección de laboratorio fueran más rápidas y portátiles, gracias a las propiedades inherentes del papel.

El primer dispositivo en papel del laboratorio de Linnes puede detectar los ácidos nucleicos del VIH a partir de la sangre de un pinchazo en el dedo en 90 minutos. Su laboratorio está trabajando en el uso de la misma plataforma para detectar otras enfermedades, que van desde la tos ferina hasta el cólera, ya que el proceso de extracción de patógenos de una muestra utilizando papel sería el mismo.

El dispositivo ha sido diseñado hasta ahora para abordar específicamente los desafíos con una detección más rápida de enfermedades en países como Kenia y Haití. que luchan por cubrir los costos de funcionamiento de las instalaciones del laboratorio, mantener un suministro de energía constante y capacitar al personal para interpretar resultados que a veces son inexactos.

"En áreas rurales, una instalación local para la atención del VIH puede estar a 10 millas de distancia con transporte y comunicación deficientes, tantos pacientes en tratamiento se dan por vencidos y ya no regresan a los centros de salud para el seguimiento del tratamiento, "dijo Eddy Odari, profesor de investigación biomédica en la Universidad Jomo Kenyatta en Kenia, que desarrolla y evalúa ensayos de diagnóstico para virus patógenos humanos.

"Estos pacientes que no regresan se han asociado con un tratamiento del VIH subóptimo y una mayor resistencia a la terapia antirretroviral de primera línea, que puede dar lugar a una población con resistencia transmitida, "Dijo Odari.

Si un dispositivo asequible y preciso pudiera funcionar con una potencia lo suficientemente baja como para detectar enfermedades sobre el terreno en estos países, entonces también podría resultar útil para las comunidades en los EE. UU. con personal limitado e instalaciones que están muy alejadas.

Linnes y sus colaboradores planean investigar la utilidad del dispositivo para las áreas rurales de Indiana junto con el tratamiento del VIH en Kenia y el cólera en Haití.

"La idea es detectar más rápidamente qué está causando una infección a los pacientes, tanto en las áreas del mundo que tienen instalaciones de laboratorio cercanas como en las que no. "dijo Linnes, que se especializa en la construcción de herramientas de diagnóstico en el punto de atención para el campo.

Durante los últimos 30 años, Los investigadores han estado investigando dispositivos basados ​​en papel para un diagnóstico más rápido porque los materiales similares al papel, como fibra de vidrio y celulosa, son robustos y se sabe que funcionan como bombas.

Esto significa que el papel puede transportar muestras, como sangre o agua, sin todo el equipo externo requerido dentro de un laboratorio para separar los ácidos nucleicos de un patógeno y hacer copias, o "amplificarlos", para la detección.

"'Papel' es un término amplio para un material poroso que puede arrastrar líquido, no solo el tipo en el que puede escribir. Las almohadillas de tiritas son parecidas al papel, por ejemplo, ", Dijo Linnes." La desventaja es que el papel no tiene ningún control ".

Por esta razón, la mayoría de los dispositivos basados ​​en papel que dependen de la amplificación de ácidos nucleicos se encuentran todavía en etapas muy tempranas. El laboratorio de Linnes ha estado trabajando para acelerar el funcionamiento de estos dispositivos en el campo al reducir la cantidad de pasos necesarios para separar los patógenos de una muestra cargada en papel.

Hasta aquí, El laboratorio de Linnes y otros investigadores de Purdue han reducido estos pasos a través de una placa de circuito electrónico que calienta válvulas de cera debajo de intrincados canales de papel. controlar el flujo de una muestra en un paso en lugar de en varios pasos. El proceso comienza con la adición de líquido tampón a un pinchazo de sangre dentro de un vial, y luego vertiendo el vial en un agujero dentro del papel.

Si aparece una banda en el extremo de la tira de papel después de cargar una muestra, además de la banda de control, luego, una persona ha dado positivo en una prueba de enfermedad.

Debido a que leer una tira de papel es fácil y de bajo costo, Realmente no habría necesidad de que la tecnología se volviera digital.

Pero Linnes y sus colaboradores han estado trabajando en otro problema que requiere una solución digital:saber qué tan bien está respondiendo una persona al tratamiento de una enfermedad infecciosa.

A través de una empresa cofundada por Linnes, OmniVis, Los investigadores de Purdue están investigando el uso de la tecnología de los teléfonos inteligentes para cuantificar el VIH en el cuerpo.

"Si está tomando medicamentos antirretrovirales y su cuerpo responde bien, entonces la cantidad de virus sería baja, pero si eres resistente a las drogas, entonces la cantidad de virus aumentaría, "Dijo Linnes.

Las patentes para el dispositivo en papel se han presentado a través de la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue.