Un robusto plataforma de imágenes de bajo costo que utiliza tecnología de laboratorio en un chip creada por la Universidad de California, Es posible que los científicos de Irvine estén disponibles para el diagnóstico rápido de coronavirus y las pruebas de anticuerpos en todo el país antes de fin de año.

El sistema UCI puede recorrer un largo camino hacia el despliegue de una vacuna para COVID-19 y hacia la reapertura de la economía. ya que ambos requieren pruebas generalizadas para el virus y sus anticuerpos. Hasta aquí, Las pruebas de anticuerpos en los EE. UU. han sido demasiado inexactas o costosas para alcanzar las cifras necesarias.

Pero los investigadores de la UCI Weian Zhao, Por Niklas Hedde, Enrico Gratton y Philip Felgner creen que su nueva tecnología puede ayudar a acelerar el proceso de prueba de forma rápida y asequible. Su descubrimiento aparece en la revista. Laboratorio en un chip , que es publicado por la Royal Society of Chemistry.

"Necesitamos probar a millones de personas al día, y estamos muy lejos de eso, "dijo Hedde, científico del proyecto en ciencias farmacéuticas y autor principal del estudio. "Esta plataforma de pruebas precisa permite a los funcionarios de salud pública implementar estrategias de mitigación individualizadas que son necesarias para reabrir de manera segura el país y la economía".

Cómo funciona

Usando sangre de un pinchazo en el dedo, la prueba UCI analiza cientos de respuestas de anticuerpos a 14 virus respiratorios, incluido el SARS-CoV-2, en tan solo dos a cuatro horas. La identificación de las respuestas a las infecciones virales con síntomas similares a los del COVID-19 mantendrá a los hospitales libres de pacientes con resfriados y gripes estándar.

Los resultados se imprimen en una plataforma de imágenes de bajo costo. El generador de imágenes TinyArray combina un prototipo impreso en 3-D con un LED estándar y una pequeña cámara de 5 megapíxeles para encontrar marcadores de muchos anticuerpos simultáneamente. Esto asegura una precisión igual a la de los costosos sistemas de imágenes, pero hace que la plataforma sea lo suficientemente portátil como para implementarla en cualquier lugar, a un costo de solo $ 200.

El mismo dispositivo también puede procesar los resultados de las pruebas de frotis nasal de uso común para el SARS-CoV-2, de modo que los pacientes puedan ser evaluados en busca de COVID-19 y sus anticuerpos en una sola plataforma.

En la actualidad, la mayoría de las pruebas de anticuerpos solo verifican uno o dos antígenos, las sustancias extrañas que hacen que el cuerpo produzca anticuerpos.

"Hace uno o dos meses, las pruebas fueron consideradas como el Salvaje Oeste, "dijo Zhao, profesor de ciencias farmacéuticas, y agregó que la mayoría de las pruebas de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 "simplemente no son precisas".

Los sistemas que prueban la gama completa de anticuerpos necesarios para obtener resultados confiables requieren máquinas de imágenes que cuestan $ 10, 000 a $ 100, 000 y son demasiado voluminosos para un uso generalizado. Las áreas sin los recursos para adquirir una de estas máquinas tienen que enviar sus muestras a laboratorios externos para su prueba. lo que significa que los resultados toman días en lugar de horas.

Gran impacto

Las pruebas a gran escala determinarán qué porcentaje de la población tenía COVID-19 pero nunca mostró síntomas, lo que tendrá un gran impacto en la salud pública y en las decisiones de reapertura.

"¿Qué pasa si resulta que un porcentaje mayor de personas en una comunidad ya ha contraído el virus?" Dijo Zhao. "Esto significa que está más cerca de lograr la inmunidad colectiva".

Y comprender qué anticuerpos se producen y cuánto duran será clave para desarrollar una vacuna eficaz y administrar la dosis correcta. Esto puede ser crítico en los próximos años si el virus muta, requiriendo actualizaciones al igual que las vacunas anuales contra la influenza.

El equipo de la UCI ya ha completado 5, 000 pruebas en el condado de Orange, y el objetivo final es probar 20, 000 muestras por unidad al día. Los investigadores se están asociando con las empresas emergentes de UCI Velox Biosystems Inc. y Nanommune Inc. para aumentar la producción. Esperan que el generador de imágenes TinyArray esté listo para implementarse en los EE. UU. Para fines de 2020 y están trabajando con científicos en Uruguay. Rusia y Tailandia para desarrollar sistemas similares para sus naciones.

"Esto sería genial para un país de bajos ingresos, ", Dijo Hedde." Debido a que los materiales del dispositivo son baratos y fáciles de obtener, la plataforma es fácil de fabricar y usar en áreas de bajos recursos, hacer que las pruebas sean accesibles a escala mundial ".