Un nuevo método para detectar de forma rápida y precisa nanopartículas y virus marca un gran avance en la tecnología de detección de virus, fusionando la microscopía de fluorescencia confocal con el flujo laminar microfluídico. A diferencia de los métodos tradicionales de PCR, que son lentos, laboriosos y requieren equipos especializados, este enfoque puede identificar rápidamente partículas de virus individuales de una manera rentable utilizando el enfoque de microscopía impresa en 3D recientemente introducido, Brick-MIC. Esta innovación mejora significativamente la sensibilidad y la especificidad en la detección del virus, lo que podría cambiar la forma en que monitoreamos la salud y respondemos a los brotes virales. Su diseño portátil lo hace adecuado para un uso clínico más amplio, mejorando las respuestas de salud pública en un panorama cada vez más complejo de desafíos virales.
En un gran avance para la tecnología de detección de virus, el Prof. Dr. Eitan Lerner y la candidata a doctorado, la Sra. Paz Drori de la Universidad Hebrea y su equipo, junto con sus colegas en el grupo de investigación del Prof. Dr. Thorben Cordes de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich y la Universidad Técnica de Dortmund han desarrollado un nuevo método para detectar nanopartículas y virus de manera rápida y precisa. uno a la vez. Este enfoque innovador combina la microscopía de fluorescencia confocal con el flujo laminar microfluídico, ofreciendo una alternativa eficaz a los métodos tradicionales.
La detección actual del virus a menudo se basa en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que es lo más precisa posible, pero puede ser lenta, además de laboriosa, y requiere equipo de laboratorio especializado. Si bien las pruebas basadas en antígenos proporcionan resultados más rápidos, tienden a ser menos sensibles y menos precisas. La investigación del profesor Lerner aborda estos desafíos mediante el uso de una virometría de flujo basada en confocal que puede detectar rápidamente partículas específicas de un solo virus.
El método combina el flujo laminar en un canal microfluídico con señales de fluorescencia de colorantes libres y anticuerpos marcados, lo que proporciona información importante sobre las características de las nanopartículas. Los investigadores se asociaron con el grupo del Prof. Dr. Eran Zahavy del Instituto de Investigación Biológica de Israel (IIBR), con el que pudieron trabajar con varios virus que incluyen la proteína Spike del SARS-CoV-2. Juntos, el equipo probó este método en perlas fluorescentes y varios virus que incluyen la proteína de pico del SARS-CoV-2, demostrando su impresionante precisión y especificidad de detección.
Una característica clave de este nuevo ensayo se basa en la opción de emplear el enfoque hidrodinámico, que mejora en gran medida la sensibilidad para detectar virus en concentraciones clínicamente relevantes. Esta tecnología está diseñada para ser portátil y fácil de usar, utilizando una configuración asequible de Brick-MIC impresa en 3D, lo que la hace accesible para un uso más amplio en entornos clínicos.
Esta investigación abre la puerta a una nueva era de detección rápida y precisa del virus, que está estrechamente alineada con los principios de la atención sanitaria individual. Al permitir la identificación rápida y específica de virus y nanopartículas, se prevé que este método facilite el seguimiento personalizado de las condiciones de salud a nivel individual. Esta detección precisa permite a los proveedores de atención médica adaptar las intervenciones en función de las necesidades específicas del paciente, lo que garantiza que los tratamientos sean más eficaces y oportunos.
El artículo de investigación titulado “Rapid and specific detection of nanoparticles and viruses one at a time using microfluidic laminar flow and confocal fluorescence microscopy” ya está disponible en iScience.
El novedoso enfoque de microscopía impresa en 3D, Brick-MIC se resume y detalla en el artículo de investigación titulado “Single-molecule detection and super-resolution imaging with a portable and adaptable 3D-printed microscopy platform (Brick-MIC)”, está disponible en Science Advances.
Investigadores:
Paz Drori1, Odelia Mouhadeb2, Gabriel G. Moya Muñoz3,4, Yair Razvag1, Ron Alcalay2, Philipp Klocke3, Thorben Cordes3,4, Eran Zahavy2, Eitan Lerner1,5.
Gabriel G. Moya Muñoz3,4, Oliver Brix3, Philipp Klocke3, Paul D. Harris1, Jorge R. Luna Piedra3, Nicolas D. Wendler3,4, Niels Zijlstra3, Thorben Cordes3,4.
Instituciones:
1) Departamento de Química Biológica, Instituto Alexander Silberman de Ciencias de la Vida, Facultad de Ciencias, Campus Edmond J. Safra, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Departamento de Bioquímica y Genética Molecular, Instituto de Investigación Biológica de Israel.
3) Biología Física y Sintética. Facultad de Biología, Ludwig-Maximilians-Universität München.
4) Química Biofísica, Departamento de Química y Biología Química, Technische Universität Dortmund, Dortmund, Alemania.
5) Centro de Nanociencia y Nanotecnología, Universidad Hebrea de Jerusalem.
