En la Escuela de Ingeniería McKelvey, de la Universidad de Washington, en St. Louis, desarrollaron una nueva prueba rápida para la detección de la COVID-19.
La importante investigación se realizó con fondos federales del Gobierno estadounidense. Sus resultados fueron publicados en la revista especializada Nature Biomedical Engineering.
Srikanth Singamaneni, profesor de Ingeniería Mecánica y Ciencia de Materiales, es el líder del equipo que desarrolló un biosensor rápido, altamente sensible y preciso. Basado en un nanosensor fluorescente ultrabrillante que tiene el potencial de desplegarse ampliamente.
Llamado fluoruro plasmónico, el nanosensor fluorescente ultrabrillante también puede ayudar en condiciones de recursos limitados porque requiere menos instrumentos complejos para leer los resultados.
Prueba 100 veces más sensible
Singamaneni plantea la hipótesis de que ese biosensor, basado en flúor plasmónico, será 100 veces más sensible en comparación con el método convencional de detección de anticuerpos. Una mayor sensibilidad permitiría a los médicos e investigadores encontrar más fácilmente los casos positivos y disminuir la posibilidad de falsos negativos.
Ultrabright fluorescent nanoscale labels for the femtomolar detection of analytes with standard bioassayshttps://t.co/d1gzqu343q pic.twitter.com/z37YxhH8YJ
— Nature Biomedical Engineering (@natBME) April 20, 2020
El fluoruro plasmónico aumenta el brillo de las etiquetas fluorescentes utilizadas en una serie de métodos de biodetección y bioimagen. Además de la prueba COVID-19 podría usarse para diagnosticar, por ejemplo, que una persona ha tenido un ataque cardíaco midiendo los niveles de moléculas relevantes en muestras de sangre u orina.
Mediante el uso de fluoruro plasmónico, que está compuesto por nanopartículas de oro recubiertas con colorantes convencionales, los investigadores han logrado una nanoetiqueta fluorescente hasta 6.700 veces más brillante, en comparación con los colorantes convencionales, que puede conducir a un diagnóstico temprano.
Explican los ingenieros en Nature Biomedical Engineering que al utilizar esta nanoetiqueta como una linterna ultrabrillante han logrado la detección de cantidades extremadamente pequeñas de biomoléculas diana en biofluidos. Incluso moléculas presentes en las células.
Detalles de la compleja investigación
Singamaneni señala que «el problema de la fluorescencia es que, en muchos casos, no es lo suficientemente intensa. Si la señal fluorescente no es tan fuerte como para destacar las señales de fondo, al igual que las luciérnagas contra el resplandor del sol, los investigadores pueden perder ver aspectos menos abundantes, pero importantes».
.@WashUengineers have received federal funding for a rapid COVID-19 test using a newly developed technology called plasmonic-fluor. https://t.co/oWD8M2y79z
— Washington University in St. Louis (@WUSTL) April 20, 2020
Jingyi Luan, autor principal del artículo, adiciona que «aumentar el brillo de una nanoetiqueta es extremadamente difícil. Pero aquí es la nanopartícula de oro que se encuentra en el centro del flúor plasmónico lo que realmente hace el trabajo de convertir eficientemente las luciérnagas en linternas, por así decirlo¨.
Esencialmente, cada fluoróforo se convierte en un faro más eficiente, y los 200 fluoróforos que se encuentran alrededor de la nanopartícula emiten una señal que es igual a 6.700 fluoróforos.
Advierten que se han realizado otros esfuerzos para mejorar el marcado fluorescente en las imágenes. Pero muchos requieren el uso de una plataforma de medición y flujo de trabajo completamente nueva. Además de la capacidad del fluoruro plasmónico para aumentar la sensibilidad y disminuir el tiempo de detección, no requiere ningún cambio en las herramientas o técnicas de laboratorio existentes.
La tecnología ha sido licenciada a Auragent Bioscience LLC por la Oficina de Administración de Tecnología de la Universidad de Washington. Auragent está en el proceso de un mayor desarrollo y ampliación de la producción de fluoruros plasmónicos para su comercialización.
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