La prueba de detección rápida de Zika utiliza tecnología de teléfonos inteligentes

E

l virus Zika, que sigue causando microcefalia y otras complicaciones neurológicas en los lactantes cuyas madres se infectaron durante el embarazo, sigue siendo un problema de salud pública. Los investigadores del Hospital Brigham and Women’s están trabajando para desarrollar una nueva forma de diagnosticar Zika de manera rápida y precisa utilizando tecnologías de salud móviles que potencialmente podrían desplegarse en entornos con recursos limitados.

Los investigadores también prevén que la herramienta podría proporcionar pruebas caseras para las parejas que están tratando de concebir, particularmente en lugares con alto riesgo de infección. En la edición de junio de ACS Nano, los investigadores describen una nueva tecnología que aprovecha los avances de los sistemas digitales de salud y la nanotecnología para transformar un smartphone en un dispositivo capaz de detectar a Zika.


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«Los diagnósticos de Zika representan una necesidad urgente en muchas partes del mundo. Nuestro objetivo es abordar esta necesidad clínica insatisfecha utilizando tecnología basada en teléfonos celulares», dijo el autor correspondiente, el Dr. Hadi Shafiee, investigador principal de la División de Ingeniería en Medicina y División Renal de Medicina de BWH. «Los teléfonos celulares tienen el poder de realizar análisis complicados, manejar el procesamiento de imágenes, tomar imágenes de alta calidad, y son ubicuos en los países afectados por Zika. Podemos aprovechar esto para tratar los brotes de enfermedades infecciosas».

El diagnóstico tradicional de virus se basa en la detección de anticuerpos en el torrente sanguíneo de una persona que atacan a Zika. Sin embargo, muchos virus estrechamente relacionados, incluyendo el dengue, pueden provocar anticuerpos similares, lo que lleva a una alta tasa de falsos positivos para tales pruebas. Otros grupos de investigación están desarrollando actualmente métodos para ir tras los bloques de construcción de ácido nucleico del virus Zika, pero Shafiee y sus colegas han adoptado un enfoque completamente nuevo: Están desarrollando una forma de detectar copias intactas del virus Zika.

Para ello, el equipo está utilizando la nanotecnología. Los investigadores desarrollaron diminutos nanomotores de platino dirigidos a Zika, así como microburbujas que se unen al virus. Cuando ambos componentes se añaden a una muestra que contiene Zika, forman un complejo tridimensional que se mueve en presencia de peróxido de hidrógeno. Este movimiento puede ser detectado usando un smartphone conectado a un dispositivo óptico de hasta $5 dólares.

La tecnología puede diferenciar entre el virus Zika y otros virus estrechamente relacionados a través de la singularidad de la señal de movimiento. . El complejo tridimensional Zika se mueve rápidamente, mientras que otros virus no objetivo causarán un movimiento más lento que puede ser fácilmente excluido por el sistema de telefonía móvil para una detección muy específica… Este mecanismo de movimiento supera la reactividad cruzada en la detección basada en anticuerpos y la complejidad de las detecciones basadas en ácido nucleico.


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Este enfoque -conocido como el sistema de teléfono celular de movimiento de microesferas (NBC) basado en nanomotores- detectó a Zika en muestras con concentraciones virales tan bajas como 1 partícula por microlitro. El equipo también informa que el sistema NBC fue altamente específico – en presencia de otros virus, detectó con precisión a Zika.

«El sistema NBC tiene el potencial de ser utilizado en el punto de atención para la detección de enfermedades tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo», dijo el autor principal Mohamed Shehata Draz, Ph.D., un instructor de la División de Ingeniería en Medicina de la BWH. «Esta es una manera importante de eliminar el estrés social relacionado con la infección por el virus Zika y los problemas de salud específicamente relacionados con los recién nacidos.»

El estudio actual utiliza un dispositivo óptico similar al que Shafiee y sus colegas usaron previamente para detectar la infertilidad masculina en muestras de semen. A diferencia de los virus, el semen puede detectarse sin nanopartículas ni complejos. El nuevo trabajo destaca el potencial del uso de la tecnología de teléfonos celulares para el diagnóstico viral, y Shafiee y sus colegas planean seguir explorando y aplicando el enfoque a otros virus.

 

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