Investigadores desarrollan detector eléctrico bifuncional, exacto, de alta velocidad, portátil para la COVID-19

Los investigadores desarrollaron un detector eléctrico portátil, rápido y exacto, sin precedentes, basado en el uso de transistores de efecto de campo de grafeno (G-FET) para la detección de ARN de pacientes con COVID-19.

El sistema de detección desarrollado por científicos de la Universidad de Pekín (Beijing, China), consta principalmente de dos partes: un chip biosensor empaquetado “plug-and-play” y una máquina de medición eléctrica desarrollada en casa. La característica única de este método es que el grado de hibridación entre la sonda de ss-ADN y el ARN viral se puede convertir directamente en el cambio de corriente de los canales de grafeno sin la repetición del proceso de PCR, lo que proporciona un límite de detección (LOD) ultrabajo de 0,1 fg/mL para la detección de la ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp), la diana genética del SARS-CoV-2.

Además, este método fue validado usando muestras clínicas recolectadas de muchos pacientes con infección por COVID-19 y también de individuos sanos, y los resultados de las pruebas coincidieron totalmente con los de los métodos ópticos basados en PCR. Todo el proceso, excluyendo la extracción de los objetivos de detección de los hisopos orofaríngeos, requiere aproximadamente 10 min. Debido a que no implica un paso de PCR que requiere mucho tiempo ni instrumentos costosos, este sistema de detección permite pruebas masivas de COVID-19 en los puntos de atención, fuera de los laboratorios de diagnóstico especializados, con la ventaja de una alta exactitud, sensibilidad y bajo costo.

En particular, los resultados falsos negativos son inevitables en el curso de las pruebas de ácidos nucleicos; por tanto, el uso de la inmunodetección como técnica auxiliar es importante en el diagnóstico de pacientes con COVID-19, especialmente aquellos con sospecha de estar enfermos. Al reemplazar la sonda de ss-ADN con una proteína antigénica del SARS-CoV-2, este sistema de detección también puede detectar anticuerpos IgM e IgG del SARS-CoV-2 con un LOD ultra bajo de 1 fg/mL. Los inmunoensayos de muestras de suero de pacientes con COVID-19 y de sujetos sanos coincidieron excelentemente con los de los métodos ópticos basados en PCR.

Este sistema de detección presenta ventajas obvias de alta sensibilidad, velocidad rápida (10 min para análisis de ARN y 5 min para inmunoensayo) y bifunción (tanto análisis de ARN como inmunoensayo). Estas ventajas permiten realizar pruebas de alto rendimiento, en los puntos de atención, lo que puede facilitar la gestión de la grave crisis de salud pública actual. Además, este sistema de detección ofrece una metodología universal que está lista para su aplicación inmediata en la detección rápida de nuevos virus en el futuro.

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Universidad de Pekín