Investigadores del Donnelly Center en colaboración con Sunnybrook Health Sciences Center, Salud Pública de Ontario, y el Hospital Mt. Sinai han diseñado una prueba de diagnóstico que utiliza la cámara de un teléfono inteligente para vigilar y rastrear a los pacientes con COVID-19.

Este hallazgo podría mejorar significativamente el tiempo de respuesta y la eficiencia para el diagnóstico de enfermedades infecciosas. tanto para COVID-19 como más allá. La investigación se publica en el último número de Nano letras .

"El objetivo del estudio es hacer que las pruebas de anticuerpos COVID-19 sean más accesibles". dijo Johnny Zhang, un doctorado candidato en el Instituto de Ingeniería Biomédica y Departamento de Química, y uno de los primeros coautores de esta publicación. "El resultado final es que los pacientes pueden realizar un autodiagnóstico de COVID-19 con su teléfono, y que los profesionales médicos puedan acceder de forma digital de forma inmediata a los datos ".

En un flujo de trabajo tradicional de pruebas de diagnóstico de enfermedades infecciosas, la muestra clínica se obtiene del paciente, enviado a un laboratorio para pruebas de diagnóstico, y el resultado se distribuye al personal clínico para la toma de decisiones. Estos procesos suelen estar separados en funcionamiento y tienen un tiempo de respuesta prolongado.

Los investigadores diseñaron microperlas con código de barras de puntos cuánticos y una etiqueta secundaria para buscar anticuerpos contra el antígeno COVID-19 en la sangre del paciente. Encontrar los anticuerpos conduce a un cambio en el color de emisión de microperlas.

Luego, las perlas se cargan en el dispositivo, 'activado' con un láser, y la señal se captura con la cámara de un teléfono inteligente. Una aplicación está diseñada para procesar la imagen para identificar el cambio de emisión de la perla. Finalmente, los datos se interpretan y transmiten de forma remota en todo el mundo para la recopilación de datos y la toma de decisiones.

"La belleza del sistema es que todo está integrado en una unidad portátil". dijo Zhang.

Esta tecnología, mediante el cual la detección de microperlas de puntos cuánticos puede medir cantidades minúsculas de biomarcadores clave en la sangre, ha estado en desarrollo durante los últimos 10 años.

"Realmente queríamos mejorar el rendimiento y la utilidad de la tecnología esta vez, "dijo Ayden Malekjahani (candidato a doctorado en BME), el otro co-primer autor de este estudio.

"Ser capaz de detectar rastros de diana en pacientes no es suficiente. Queríamos agregar más funciones al dispositivo. Diseñamos el dispositivo para detectar simultáneamente múltiples anticuerpos de diferentes tipos de muestras, por lo que cada ejecución de prueba está repleta de información. Luego, los resultados se cargan en un panel en línea donde los profesionales médicos y el público pueden ver las tendencias en tiempo real ".

Los investigadores probaron este dispositivo con cuarenta y nueve muestras de sangre de pacientes donde estaban presentes diversos grados de infección por COVID-19. y pudieron lograr una sensibilidad del 84-88%. Aunque este resultado no es tan alto como las pruebas tradicionales, sigue siendo aproximadamente tres veces más alto que los ensayos de flujo lateral, que son actualmente las pruebas de anticuerpos portátiles más comúnmente disponibles.

Este resultado también significa que la detección de anticuerpos COVID-19 ahora se puede realizar fuera de las instalaciones centralizadas sin una gran caída en la precisión.

Esta investigación fue una colaboración con Public Health Ontario, Sunnybrook Hospital y Mount Sinai Hospital, donde se proporcionaron muestras clínicas a los investigadores para probar y evaluar este nuevo sistema.

"Este dispositivo puede cambiar las reglas del juego en la forma en que monitoreamos la propagación de enfermedades infecciosas y la respuesta del paciente a las vacunas". dijo Warren Chan, Director del Instituto de Ingeniería Biomédica e investigador del Donnelly Center que dirigió la investigación.