Nuevo método combina nanobolas de ADN y electrónica para permitir la detección simple de patógenos

10 de septiembre de 2023

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por Karolinska Institutet

Investigadores del Instituto Karolinska han desarrollado un nuevo método utilizando nanobolas de ADN para detectar patógenos, con el objetivo de simplificar las pruebas de ácido nucleico y revolucionar la detección de patógenos. Los resultados del estudio, publicados en Science Advances, podrían allanar el camino para una prueba electrónica sencilla capaz de identificar rápidamente diversos ácidos nucleicos en diferentes escenarios y a bajo costo.  

El investigador principal Vicent Pelechano, profesor asociado en el Departamento de Microbiología, Tumores y Biología Celular del Instituto Karolinska, se muestra cautelosamente optimista sobre el potencial de la tecnología para detectar una variedad de agentes patógenos en entornos del mundo real.

"La metodología implica combinar la Biología Molecular (generación de nanobolas de ADN) y la electrónica (cuantificación basada en la impedancia eléctrica) para obtener una herramienta de detección pionera", dice Vicent Pelechano.

Los investigadores modificaron una reacción de amplificación de ADN isotérmica llamada LAMP para generar nanobolas de ADN de 1-2 μM si el patógeno estaba presente en la muestra. Estas nanobolas son luego dirigidas a través de canales diminutos e identificadas eléctricamente a medida que atraviesan entre dos electrodos. El método ha demostrado una sensibilidad notable al detectar tan solo 10 moléculas objetivo y proporcionar resultados rápidos en menos de una hora, utilizando un sistema compacto e inmóvil.

"La detección rápida y precisa de material genético es clave para el diagnóstico, especialmente ante la aparición de nuevos patógenos", dice Vicent Pelechano.

Durante la reciente pandemia de COVID-19, los investigadores observaron un amplio uso de pruebas de diagnóstico basadas en proteínas para pruebas rápidas. Sin embargo, estos métodos requieren el desarrollo de anticuerpos de alta calidad que lleva tiempo. En contraste, los enfoques basados en ácidos nucleicos ofrecen una mayor facilidad de desarrollo, una mayor sensibilidad y una flexibilidad inherente, según los investigadores.

Este nuevo método, que ofrece detección sin etiquetas, podría acelerar la implementación de nuevos kits de diagnóstico. Al integrar electrónica asequible producida en masa con reactivos liofilizados, la tecnología tiene el potencial de proporcionar un dispositivo de atención médica de bajo costo, ampliamente desplegado y escalable.

El equipo inició este trabajo como una extensión de sus esfuerzos anteriores en la detección de SARS-CoV-2 basada en LAMP (Amplificación Isotérmica Mediada por Bucle) durante la pandemia.

Actualmente, el equipo de investigación está explorando activamente vías para integrar esta tecnología en áreas como el monitoreo ambiental, la seguridad alimentaria, la detección de virus y resistencia antimicrobiana. El equipo también está explorando vías para la concesión de licencias o para establecer una empresa emergente que aproveche esta tecnología, habiendo presentado recientemente una solicitud de patente para la tecnología.

Información de la revista: Science Advances

Proporcionado por: Karolinska Institutet