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Vicente Pelechano del Instituto Karolinska CRÉDITO Ryan Hull |
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Investigadores del Instituto Karolinska han desarrollado un método novedoso que utiliza nanoesferas de ADN para detectar patógenos. El objetivo es simplificar las pruebas de ácido nucleico y revolucionar la detección de patógenos. Los resultados del estudio, publicado en Science Advances, podrían allanar el camino para una prueba electrónica simple que pueda identificar de manera rápida y económica diferentes ácidos nucleicos en diferentes escenarios.
La detección electrónica de nanoesferas de ADN permite una fácil detección de patógenos. Publicación revisada por pares
Solna, Suecia | Publicado el 8 de septiembre de 2023
El investigador principal, Vicent Pelechano, profesor asociado del Departamento de Microbiología, Biología Celular y Tumoral del Instituto Karolinska, se muestra cautelosamente optimista sobre el potencial de la tecnología para detectar una variedad de patógenos en entornos del mundo real.
“La metodología implica combinar la biología molecular (generación de nanobolas de ADN) y la electrónica (cuantificación basada en impedancia eléctrica) para crear una herramienta de detección innovadora”, afirma Vicent Pelechano.
Los investigadores modificaron una reacción de amplificación de ADN isotérmica llamada LAMP para crear pequeñas nanoesferas de ADN de 1 a 2 μM cuando el patógeno estaba presente en la muestra. Luego, estas nanoesferas pasan a través de pequeños canales y se identifican eléctricamente cuando pasan entre dos electrodos. El método ha demostrado una sensibilidad notable para detectar tan solo 10 moléculas objetivo y resultados rápidos en menos de una hora utilizando un sistema compacto e inmóvil.
“La detección rápida y precisa del material genético es crucial para el diagnóstico, especialmente ante la aparición de nuevos patógenos”, afirma Vicent Pelechano.
Durante la reciente pandemia de COVID-19, los investigadores observaron un uso extensivo de diagnósticos basados en proteínas para pruebas rápidas. Sin embargo, estos métodos requieren mucho tiempo para desarrollar anticuerpos de alta calidad. Por el contrario, los enfoques basados en ácidos nucleicos ofrecen un desarrollo más fácil, mayor sensibilidad y flexibilidad inherente, según los investigadores. Este nuevo método, que permite la detección sin etiquetas, podría acelerar la introducción de nuevos kits de diagnóstico. Al combinar productos electrónicos asequibles producidos en masa con reactivos liofilizados, la tecnología tiene el potencial de proporcionar un dispositivo de punto de atención rentable, ampliamente disponible y escalable.
El equipo comenzó este trabajo como una extensión de sus esfuerzos anteriores en la detección del SARS-CoV-2 basada en LAMP (amplificación isotérmica mediada por bucle) durante la pandemia.
Actualmente, el equipo de investigación está explorando activamente formas de integrar esta tecnología en áreas como el monitoreo ambiental, la seguridad alimentaria y la detección de resistencia a antibióticos y virus. El equipo también está explorando oportunidades para licenciar o potencialmente crear una startup para beneficiarse de esta tecnología y recientemente presentó una patente para la tecnología.
El principal financiador del estudio es la Fundación Knut y Alice Wallenberg.
Socios de cooperación importantes son la Universidad de Rutgers y el Centro de Tecnología del Genoma de Stanford.
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