El diagnóstico del coronavirus por la prueba PCR requiere máquinas voluminosas y costosas y tarda aproximadamente una hora en completarse, lo que dificulta el diagnóstico rápido de alguien en un sitio de prueba.
Ahora, los investigadores han desarrollado un chip plasmofluídico que puede realizar una PCR en tan solo ocho minutos, lo que podría acelerar el diagnóstico durante la pandemia actual del Covid-19.
El diagnóstico rápido de COVID-19 y otras enfermedades virales altamente contagiosas es importante para la atención médica, la cuarentena y el rastreo de contactos oportunos. Actualmente, la RT-PCR, que utiliza enzimas para realizar la transcripción inversa de pequeñas cantidades de ARN viral en ADN y luego amplificar el ADN para que pueda ser detectado por una sonda fluorescente, es el método de diagnóstico más sensible y confiable.
Los investigadores han diseñado un chip de PCR plasmofluídico que puede calentar y enfriar rápidamente volúmenes minúsculos de líquidos
Pero debido a que la parte de PCR de la prueba requiere de 30 a 40 ciclos de calentamiento y enfriamiento en máquinas especiales, lleva aproximadamente una hora realizarla y las muestras generalmente deben enviarse a un laboratorio, lo que significa que un paciente generalmente tiene que esperar un día o dos para recibir su diagnóstico.
Por ello, los investigadores han diseñado un chip de PCR plasmofluídico que puede calentar y enfriar rápidamente volúmenes minúsculos de líquidos, permitiendo un diagnóstico preciso.
Concretamente, se trata de un chip de polidimetilsiloxano del tamaño de un sello postal con una matriz de microcámaras para las reacciones de PCR. Cuando se agrega una gota de muestra al chip, un vacío empuja el líquido hacia las microcámaras, que se colocan sobre nanopilares de vidrio con nanoislas de oro.
Cualquier microburbuja que pueda interferir con la reacción de PCR se difunde a través de una pared permeable al aire. Cuando se enciende un LED blanco debajo del chip, las nanoislas de oro de los nanopilares convierten rápidamente la luz en calor y luego se enfrían rápidamente cuando se apaga la luz.
Los investigadores han probado el dispositivo en una pieza de ADN que contenía un gen SARS-CoV-2, logrando 40 ciclos de calentamiento y enfriamiento y detección de fluorescencia en solo cinco minutos, con tres minutos adicionales para la carga de la muestra.
La eficiencia de amplificación fue del 91%, mientras que un proceso de PCR convencional comparable tiene una eficiencia del 98%.