El dispositivo sostenible se fabrica en una impresora 3D común, se puede miniaturizar y detecta la secuencia objetivo del virus en muestras de suero sanguíneo. Los sensores miniaturizados podrían transportarse fácilmente a regiones o comunidades remotas donde la fiebre amarilla es más común
Julia Moioli. Traducción Programa INFOCIENCIA.
Debido a sus síntomas similares a los de otras enfermedades transmitidas por el mosquito Aedes aegypti, como chikungunya, dengue y zika, la fiebre amarilla no es una arbo virosis de fácil diagnóstico. Para superar esta dificultad y acelerar el tratamiento adecuado, investigadores brasileños y británicos desarrollaron un biosensor electroquímico capaz de detectar infecciones, con un plus: está fabricado a partir de cápsulas de café recicladas, un material que lo hace más sostenible y ayuda a reducir su coste.
Fabricado en una impresora 3D común, el sensor miniaturizado cumple además con los criterios para pruebas diagnósticas en lugares remotos o con pocos recursos establecidos por la Organización Mundial de la Salud
(OMS) : accesibilidad, sensibilidad, especificidad, facilidad de uso, rapidez y robustez, al ser gratuito. de equipos y fácilmente distribuible a los usuarios finales. Los detalles del dispositivo se describieron en el Chemical Engineering Journal.
“Sensores miniaturizados como éste podrían transportarse fácilmente a regiones o comunidades remotas, donde la fiebre amarilla es más común”, dice Cristiane Kalinke, becaria postdoctoral en el Instituto de Química de la Universidad Estadual de Campinas (IQ-Unicamp), investigadora visitante en el la Universidad Metropolitana de Manchester (Reino Unido) y primer autor del artículo. “Esto es especialmente importante en el caso de enfermedades comunes en los países tropicales y consideradas desatendidas, que carecen tanto de estrategias de prevención como de tratamiento”.
El funcionamiento del dispositivo es sencillo: su superficie tiene electrodos impresos mediante tecnología 3D en ácido poliláctico (polímero biodegradable conocido por las siglas PLA), que proviene de cápsulas de café procesadas y recicladas. Los filamentos con nanotubos de carbono y negro de humo como aditivos son los encargados de asegurar la conductividad del sensor y generar la reacción electroquímica, en la que fragmentos del ADN de la fiebre amarilla encajan en la secuencia genética de la muestra de suero sanguíneo de los pacientes. Sólo una gota de muestra (unos 200 microlitros) es suficiente para el análisis. A través de la diferencia de señales antes y después de esta conexión se realiza el diagnóstico. Además, también fue posible diferenciar resultados en muestras que contienen los virus de la fiebre amarilla y del dengue, lo que permitiría un diagnóstico certero de la enfermedad.
Entre las posibilidades de mejorar el sensor para el futuro está su funcionamiento con muestras de sangre entera o incluso de saliva, lo que no requeriría pasos de procesamiento para separar el suero. Pero para ello serán necesarias nuevas pruebas.
Según Juliano Alves Bonacin, profesor del Departamento de Química Inorgánica del IQ-Unicamp y supervisor del estudio, la idea es que ese modelo, que utiliza filamentos basados??en nanotubos de carbono y materiales avanzados modificados, pueda replicarse también para identificar otras enfermedades. Ampliar el uso de la electroquímica en el campo de la salud.
Trabajo en equipo
El proyecto multidisciplinario fue desarrollado por Kalinke durante su pasantía posdoctoral en Inglaterra y en él participaron investigadores de las Universidades Federales de São Carlos y São Paulo, además de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad Metropolitana de Manchester (Inglaterra). El grupo recibió financiamiento de la FAPESP a través de dos proyectos ( 19/00473-2 y 21/07989-4 ).
“Este es un ejemplo clásico de cómo, cuando unimos grupos de diferentes universidades y con conocimientos complementarios, es posible realizar trabajos de vanguardia con relativa rapidez”, afirma Bonacin. "Si tuviéramos que desarrollar aquí todos los parámetros de laboratorio para el procesamiento de polímeros que ya se utilizan en la universidad británica, llevaría mucho más tiempo completar el trabajo".
El artículo "Materias primas de fabricación aditiva recicladas con nanotubos de carbono carboxilados de paredes múltiples hacia la detección del ADNc del virus de la fiebre amarilla", también firmado por Robert D. Crapnell, Evelyn Sigley, Matthew J. Whittingham, Paulo Roberto de Oliveira, Laís C. Brazaca, Bruno C Janegitz y Craig E. Banks, puede leerse en: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723022441.