Tiras de papel reactivo que permiten diferenciar entre infecciones víricas y bacterianas
Los análisis de cabecera ofrecen grandes ventajas sanitarias a pacientes y profesionales de todo el mundo gracias a tiempos de respuesta rápidos y resultados precisos. Este tipo de pruebas suele basarse en inmunoanálisis de flujo lateral, en los cuales se detectan biomarcadores en una membrana de nitrocelulosa. Aunque los ámbitos cubiertos por los diagnósticos con papel reactivo van en aumento, y las pruebas son baratas y respetuosas con el medio ambiente, la información obtenida suele ser cualitativa.
Detección electroquímica en una tira de papel reactivo
El equipo del proyecto IMPETUS, financiado con fondos europeos, pretende revolucionar los análisis de cabecera mediante la producción de biosensores electroquímicos basados en papel reactivo que ofrezcan una lectura cuantitativa. «Nuestro sistema utiliza tiras reactivas desechables que combinan la sencillez de las pruebas de flujo lateral, pero ofrecen una detección cuantitativa de biomarcadores en muestras líquidas», explica Rainer Hainberger, coordinador del proyecto. El consorcio sustituyó la nitrocelulosa, que se suele utilizar en los dispositivos comerciales de flujo lateral, dado que es muy frágil y no puede procesarse con eficacia. En su lugar, el equipo utilizó un papel especial desarrollado en el marco del proyecto, que permite una fabricación de alto rendimiento, así como la posibilidad de montar un microchip de silicio que facilita la adquisición de señales electroquímicas. Esto permite la medición cuantitativa de los biomarcadores. En IMPETUS se establecieron procesos de impresión serigráfica, flexográfica y por chorro de tinta, así como un novedoso método de montaje de chips para la producción rollo a rollo de las tiras reactivas en una línea piloto. También se desarrolló una batería impresa de papel utilizando los materiales adecuados para el ánodo y el cátodo. El consorcio puso en marcha y probó varios prototipos de la tira impresa de biodetección. Los datos de lectura de las mediciones se transfieren de forma inalámbrica a través de una interfaz normalizada para teléfonos inteligentes. Se trata de un avance significativo con respecto a otros dispositivos de flujo lateral con lectura óptica utilizando, por ejemplo, las cámaras de los teléfonos móviles, un método que es específico de cada teléfono y sujeto a las condiciones de luz ambiental. Además, la tira de papel reactivo IMPETUS utiliza solo materiales sostenibles y no plásticos, lo cual la hace respetuosa con el medio ambiente. También es rentable, ya que se fabrica mediante procesos de impresión y montaje de rollo a rollo.
Diferenciar entre infecciones bacterianas y víricas
Como ejemplo de aplicación, IMPETUS satisfará la necesidad de los consumidores de un método rápido y barato para detectar infecciones bacterianas y víricas. El consorcio desarrolló inmunoanálisis compatibles que permiten la detección cuantitativa de dos biomarcadores moleculares en la sangre. Este caso de uso se diferencia de la aplicación convencional de los dispositivos de flujo lateral para analizar parámetros únicos de forma no cuantitativa, por ejemplo, para pruebas de embarazo o pruebas de antígeno COVID-19. En cambio, ofrece al médico la posibilidad de distinguir entre infecciones bacterianas y víricas, que a menudo presentan síntomas similares pero requieren una atención diferente, a partir de la detección cuantitativa de los dos biomarcadores. «IMPETUS lleva el laboratorio a la consulta del médico», subraya Hainberger. Esto requiere solo unas gotas de sangre en la tira reactiva y evitará la prescripción errónea de antibióticos en casos de infección vírica. Además, evita la necesidad de costosos equipos de análisis y puede ser empleado por los profesionales sanitarios en las consultas médicas. También es adecuado para regiones en las que la atención médica y el diagnóstico no están al alcance de todos. El método de detección IMPETUS puede adaptarse para medir cuantitativamente otros biomarcadores moleculares en diferentes aplicaciones, como las enfermedades cardiovasculares. Al mismo tiempo, la línea piloto se basa en un concepto de fabricación versátil y fácil de adaptar a diversos procesos de producción y aplicaciones de detección. Puede emplearse para fabricar sensores y accionadores destinados a aplicaciones que van más allá del diagnóstico médico, por ejemplo, para la seguridad alimentaria y la vigilancia del medio ambiente.
Palabras clave
IMPETUS, impresión funcional, detección electroquímica, papel, biomarcador, infección bacteriana, infección vírica, diagnóstico, tiras reactivas, inmunoanálisis de flujo lateral, análisis de cabecera
