Microlaboratorios en un sólo chip electrónico

Ingenieros de la Universidad de Virginia en Estados Unidos, han desarrollado una nueva tecnología basada en un chip que desempeña las funciones de un laboratorio, desarrollando para ello un dispositivo manual que permitirá a los médicos, forenses, farmacéuticos, incluso al público en general, de manera rápida, fácil y económica realizar pruebas de ADN (entre otros usos) en cualquier lugar, sin necesidad de realizar el costoso y complejo proceso en un laboratorio central.

Esta área de la ingeniería ha madurado lo suficiente durante los últimos cinco años para permitirnos considerar seriamente las posibilidades futuras en dispositivos que permitan indicar una muestra y posteriormente obtener un diagnóstico rápido en cualquier lugar.

El equipo de investigadores, incluidos ingenieros en electrónica e ingenieros mecánicos, con los aportes de los patólogos y médicos, han diseñando un dispositivo portátil (como la base de una unidad del tamaño de un portaobjetos de microscopio) que alberga muchas de las herramientas analíticas de todo un laboratorio, en condiciones de extrema miniatura. La unidad puede probar, por ejemplo, una gota de sangre, y dentro de una hora proporcionar un análisis completo de ADN.

Con la creación de estos dispositivos micro-automatizados de fluidos, ahora se podrá empezar a hacer macro-química en la microescala. Este dispositivo podría ser utilizado en un consultorio médico, por ejemplo, para la prueba rápida para una variedad de enfermedades infecciosas, tales como el ántrax, la gripe aviar o el VIH, así como para el cáncer o defectos genéticos. Debido a la rapidez del diagnóstico en parámetros de tiempo, un paciente sólo tendrá que esperar unos momentos para conocer el diagnóstico, y si fuera necesario, podría comenzar su tratamiento inmediatamente.

El sistema empleado en la actualidad, utiliza las muestras en tubo de ensayo y son enviadas a laboratorios externos para el análisis, por lo general requieren entre unas 24 ó 48 horas para conocer el resultado. El tiempo es esencial cuando se trata de una de las enfermedades más infecciosas como la meningitis, ahora se podrá reducir en gran medida el tiempo de espera, y reducir la ansiedad de un paciente mientras espera los resultados.

Esta investigación también coincide con la tendencia hacia la “medicina personalizada”, en el que la atención médica es cada vez más específica Al perfil genético de un paciente. Esta atención personalizada permite a los médicos desarrollar terapias concretas para los pacientes que podrían ser susceptibles, por ejemplo, a determinados tipos de cánceres. Asimismo, biotecnólogos agrícolas podrán hacer análisis genéticos muy rápidos de miles de plantas híbridas que tienen propiedades deseables, tales como la resistencia a sequías y a las enfermedades.

Ahora se puede hacer el trabajo de laboratorio en volúmenes que son miles de veces más pequeños de los que normalmente se utilizan en instalaciones de laboratorios ordinarios, y puede hacerlo hasta 100 veces más rápido. Al mejorar las técnicas y capacidades, los costes de fabricación de estos dispositivos de micro-análisis se reducirá lo suficiente como para emplearlos habitualmente en una amplia variedad de entornos. Incluso el equipo de investigación prevé kits caseros para pruebas de ADN, posiblemente disponible para la compra en farmacias, que permita a los individuos hacerse la prueba de la gripe u otras enfermedades.

La simplificación de las pruebas genéticas, y la reducción de los costes de dichos procedimientos, podría ayudar a allanar el camino hacia la atención personalizada sobre la base del perfil genético de un individuo. Además los microlaboratorios también podrían ser útiles en la escena de un crimen, ya que los investigadores podrán reunir y analizar incluso la más pequeña muestra de sangre o semen en el lugar, buscando en una base de datos genéticos y, posiblemente, identificar al autor muy poco después de que el crimen se haya producido.

Datos de investigación provenientes de la Universidad de Virginia.