Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona del CSIC ha desarrollado un innovador test que reduce el tiempo para diagnosticar infecciones víricas de horas a minutos. Este dispositivo permite detectar secuencias de ARN viral sin requerir tratamientos previos en la muestra, lo que agiliza el proceso significativamente. Con una sensibilidad del 100% y una especificidad del 93%, el test ha demostrado su eficacia en la detección del SARS-CoV-2, aunque su versatilidad permite adaptarlo a otras enfermedades infecciosas. Además, su bajo coste y portabilidad lo convierten en una herramienta valiosa para mejorar diagnósticos en contextos de atención primaria y en países con recursos limitados.
Un equipo de investigadores del Instituto de Microelectrónica de Barcelona del CSIC (IMB-CNM-CSIC) ha desarrollado una innovadora plataforma de diagnóstico que permite detectar secuencias de ARN viral en un tiempo notablemente reducido. Este nuevo dispositivo elimina la necesidad de etapas previas de tratamiento de muestras, como la amplificación genética requerida en los diagnósticos moleculares actuales, lo que representa un avance significativo en la rapidez y eficiencia del proceso.
La nueva herramienta, cuyas características han sido publicadas en Analytical Chemistry, está diseñada específicamente para el diagnóstico de infecciones virales a partir de muestras nasofaríngeas. Aunque su eficacia se ha demostrado inicialmente con el virus SARS-CoV-2, los autores del estudio subrayan que el test puede adaptarse para identificar otras enfermedades infecciosas.
El investigador principal del proyecto, César Fernández, explica que el dispositivo utiliza microfluídica en papel y mediciones electroquímicas mediante una celda miniaturizada producida en un chip de silicio. Además, incorpora nanopartículas magnéticas funcionalizadas que actúan como biomarcadores específicos para las secuencias del ARN viral. Este enfoque permite obtener resultados en un máximo de 40 minutos y a un costo estimado por análisis inferior a 1 euro.
Este avance es especialmente relevante si se compara con las más de 24 horas que pueden transcurrir entre la toma de muestra y la obtención de resultados mediante PCR, el método estándar utilizado durante la pandemia para detectar covid-19. El IMB-CNM busca llevar este diagnóstico molecular al punto de atención al paciente, proporcionando un dispositivo simple y económico.
Aunque durante la pandemia se emplearon test rápidos de antígenos que ofrecían resultados en minutos, estos no son comparables al nuevo dispositivo ni a las pruebas PCR, ya que no detectan ARN viral y poseen una sensibilidad significativamente menor. Esto puede resultar en falsos negativos y dificultades visuales para interpretar los resultados.
El nuevo sistema ha mostrado una sensibilidad del 100% y una especificidad del 93%, lo que significa que es capaz de identificar correctamente a personas no infectadas, evitando falsos positivos. Estas cifras han sido verificadas en la detección del ARN del SARS-CoV-2, destacando su potencial como herramienta diagnóstica.
Manuel Gutiérrez-Capitán, otro investigador implicado en el proyecto, señala que esta herramienta podría adaptarse fácilmente para detectar diversas enfermedades infecciosas que requieran programas rápidos y eficientes de cribado masivo. Su bajo coste también la hace accesible para países con recursos limitados.
El dispositivo combina tres componentes esenciales: un chip de silicio con electrodos de oro, un componente fluídico fabricado en papel y una carcasa protectora. El único elemento desechable es el papel, lo cual facilita su reciclaje.
El prototipo preindustrial actualmente en validación integra electrónica alimentada por baterías móviles junto con una aplicación para control remoto, buscando así lograr un dispositivo autónomo y portátil. La tecnología utilizada se desarrolla en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación, reconocida por su infraestructura científica avanzada.
Este proyecto comenzó durante la crisis sanitaria provocada por el covid-19 en 2020, gracias a la colaboración entre varios grupos científicos e instituciones académicas como el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC) y el Hospital Universitari Germans Trias i Pujol. El desarrollo ha sido financiado tanto por fondos propios del CSIC como por donaciones y recursos obtenidos a través de la Plataforma Temática Interdisciplinar (PTI) Salud Global del CSIC.
| Cifra | Descripción |
|---|---|
| 40 minutos | Tiempo máximo para la detección del virus |
| 100% | sensibilidad del sistema |
| 93% | Especificidad del sistema |
| Menos de 1 euro | Costo estimado por análisis |
Es una nueva plataforma de diagnóstico para la detección de secuencias de ARN viral que permite acortar el proceso de detección al no requerir etapas previas de tratamiento de la muestra.
El dispositivo permite la detección en un tiempo máximo de 40 minutos, en comparación con las más de 24 horas que pueden pasar con los métodos tradicionales como la PCR.
El sistema ha demostrado una sensibilidad del 100% y una especificidad del 93%, lo que significa que puede identificar correctamente a las personas sin infección, evitando falsos positivos.
Está diseñado para diagnosticar infecciones virales en muestras nasofaríngeas.
A diferencia de los test de antígenos, que no detectan ARN viral y tienen menor sensibilidad, el nuevo dispositivo ofrece un diagnóstico molecular preciso y rápido. Además, su bajo coste y facilidad de uso permiten su aplicación en países con recursos limitados.
Combina microfluídica en papel y medida electroquímica utilizando nanopartículas magnéticas funcionalizadas para detectar secuencias específicas del ARN viral.
El desarrollo fue resultado de una colaboración entre varios grupos del CSIC, la Universitat de Barcelona, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y el Hospital Universitari Germans Trias i Pujol.