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2022-08-26Químicos del MIT desarrollan una prueba de ensayo de flujo lateral electrónico inalámbrico para biodetección

MIT |El diseño de Swager Lab utiliza polímeros electrónicos, en lugar de líneas de colores, para indicar una respuesta positiva, lo que permite el control cuantitativo de biomarcadores.

Las pruebas de ensayos de flujo lateral (LFA) se han vuelto omnipresentes entre el público en general; son el formato para las pruebas caseras estándar de embarazo y Covid-19, que indican un resultado positivo con una línea de color y un resultado negativo sin línea de color. En su iteración actual, estas pruebas son en gran medida cualitativas y binarias en sus resultados.

Varios intentos de hacer un LFA cuantitativo han producido complicaciones debido a la base óptica de una prueba cuantitativa: luz dispersa dispersa e imágenes débiles. Dado que Covid ha catapultado a los LFA a la vida cotidiana de muchos, el impacto de estas pruebas será aún mayor si se pueden hacer intrínsecamente cuantitativos para el seguimiento de biomarcadores clave asociados con la progresión de la enfermedad, los tratamientos médicos y el seguimiento básico de la salud.

En un  artículo publicado el 17 de agosto en el Journal of the American Chemical Society , los miembros del laboratorio del profesor Tim Swager , dirigido por el posdoctorado Jie Li y el estudiante graduado Weize Yuan , revelan el diseño de una nueva generación de LFA que usa conductividad (o resistividad) cambios en un polímero electrónico para crear la respuesta.

La resistencia eléctrica (o conductancia) es universal en los dispositivos electrónicos. Se puede medir fácilmente con gran precisión, y la investigación anterior ha demostrado que los LFA electrónicos del grupo tienen capacidades cuantitativas intrínsecas y una sensibilidad ultra alta. El enfoque del equipo del MIT genera señales base en las que la resistencia puede cambiar en un 700 000 por ciento y, con estas señales fuertes, puede detectar trazas de un biomarcador objetivo. El LFA electrónico utiliza un disparador biológico que emplea la conocida enzima glucosa oxidasa. Se demostró que podía monitorear la glucosa, pero este LFA es mucho más que un medidor de glucosa.

Este estudio muestra que esta tecnología se puede aplicar para detectar cuantitativamente proteínas diana mediante el uso de anticuerpos diseñados para unirse a ellas. En una demostración preliminar de esta función, los investigadores descubrieron que podían detectar cuantitativamente el biomarcador de inflamación, la proteína C reactiva, a niveles fisiológicos. Este biomarcador tiene niveles elevados cuando un paciente tiene una respuesta inmune a una enfermedad oa un tratamiento médico. Esto se puede ampliar fácilmente con muchos otros biomarcadores, y existen planes para usarlo para detectar toxinas ambientales (metales y productos químicos) en el agua.

Cuando este LFA electrónico se integra en un circuito de radiofrecuencia resonante, los usuarios pueden encender y leer el dispositivo con un teléfono inteligente convencional. Como resultado, los dispositivos pasivos LFA-RFID se pueden usar en casa sin un lector especializado. Con esto en mente, el LFA electrónico tiene un enorme potencial en el diagnóstico del cuidado de la salud en el hogar y el monitoreo ambiental.

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