Los investigadores de la Universidad de Boston han desarrollado una sencilla herramienta de diagnóstico que puede identificar rápidamente virus peligrosos como el Ébola y Marburg. El biosensor, que es del tamaño de una moneda de veinticinco centavos y puede detectar virus en una muestra de sangre, podría usarse en países en desarrollo, aeropuertos y otros lugares donde podrían estallar brotes naturales o provocados por el hombre.

"Al permitir una detección ultraportátil y rápida, Nuestra tecnología puede afectar directamente el curso de nuestra reacción contra las amenazas del bioterrorismo y mejorar drásticamente nuestra capacidad para limitar los brotes virales. "dijo la profesora asistente Hatice Altug de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Boston, quien codirigió el equipo de investigación con el profesor asistente John Connor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston.

Las herramientas tradicionales de diagnóstico de virus son eficaces, pero requieren una infraestructura significativa y un tiempo de preparación de muestras significativo. El nuevo biosensor desarrollado en la Universidad de Boston detecta directamente virus vivos de medios biológicos con poca o ninguna preparación de la muestra. El avance se detalla en la edición en línea del 5 de noviembre de Nano letras .

Desde la gripe aviar hasta el H1N1, Los brotes de enfermedades virales de rápida propagación en los últimos años han despertado la preocupación de pandemias similares a la gripe española de 1918 que causó más de 50 millones de muertes. Una fracción significativa de las amenazas virales actuales son virus que usan ARN para replicarse. Las personas infectadas con estos virus a menudo muestran síntomas que no son específicos del virus, haciéndolos difíciles de diagnosticar. Entre ellos se encuentran los virus de la fiebre hemorrágica, como el ébola y Marburg, que podrían utilizarse como agentes de guerra biológica. Para identificar y contener futuras epidemias de virus basados ​​en ARN es fundamental el desarrollo de técnicas de diagnóstico sensibles que los proveedores de atención médica pueden implementar rápidamente para que las personas infectadas puedan identificarse y tratarse rápidamente.

Financiado en parte a través del Centro de Fotónica de la Universidad de Boston y el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU., y trabajando en colaboración con el Instituto de Investigación Médica de Enfermedades Infecciosas del Ejército de EE. UU., el equipo ha demostrado una detección fiable de sustitutos del virus de la fiebre hemorrágica (es decir, del virus del Ébola) y de los virus de la viruela (como la viruela del simio o la viruela) en entornos de laboratorio biológico ordinarios.

"Nuestra plataforma se puede adaptar fácilmente para el diagnóstico en el punto de atención para detectar una amplia gama de patógenos virales en entornos clínicos con recursos limitados en los rincones más lejanos del mundo, en aplicaciones de defensa y seguridad nacional, así como en entornos civiles como aeropuertos, "dijo Altug.

Connor notó un adicional, ventaja significativa de la nueva tecnología. "Será relativamente fácil desarrollar un dispositivo de diagnóstico que pruebe simultáneamente varios virus diferentes, ", observó." Esto podría ser de gran ayuda para proporcionar el diagnóstico adecuado ".

El nuevo biosensor es el primero en detectar virus intactos mediante la explotación de matrices de nanoagujeros plasmónicos, o conjuntos de aberturas con diámetros de aproximadamente 200 a 350 nanómetros en películas metálicas que transmiten la luz con mayor intensidad en determinadas longitudes de onda. Cuando un virus vivo en una solución de muestra, como sangre o suero, se adhiere a la superficie del sensor, el índice de refracción en las inmediaciones del sensor cambia, provocando un cambio detectable en la frecuencia de resonancia de la luz transmitida a través de los nanoagujeros. La magnitud de ese cambio revela la presencia y concentración del virus en la solución.

"A diferencia de los enfoques de PCR y ELISA, nuestro método no requiere la amplificación enzimática de una señal o el etiquetado fluorescente de un producto, para que las muestras se puedan leer inmediatamente después de la unión del patógeno, "dijo Altug. Ahmet Yanik, El asociado de investigación de Altug que realizó los experimentos, adicional, "Nuestra plataforma puede detectar no solo la presencia de virus intactos en las muestras analizadas, pero también indican la intensidad del proceso de infección ".

Los investigadores ahora están trabajando en una versión altamente portátil de su plataforma biosensor utilizando tecnología de microfluidos diseñada para su uso en el campo con una formación mínima.