Un nuevo tipo de prueba molecular que identifica rápidamente objetivos podría cambiar la forma en que monitoreamos las enfermedades humanas, la salud de los cultivos y mucho más.
el reto: Las pruebas moleculares buscan una molécula específica, por ejemplo, las pruebas de PCR para COVID-19 buscan fragmentos de material genético del coronavirus en hisopos nasales.
Las pruebas moleculares como estas son muy precisas, pero también costosas y requieren mucho tiempo, en parte porque requieren una «amplificación del objetivo», un proceso que crea copias de la molécula objetivo en la muestra (si está presente) para que sea más fácil de detectar.
Este proceso debe repetirse varias veces, a medida que se hacen las pruebas PCR. Decenas de cursos.
«El truco consiste en esculpir la luz a nivel molecular».
Jane Dion
¿qué hay de nuevo? Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Stanford ha desarrollado un nuevo tipo de prueba molecular que es rápida y capaz de detectar objetivos, como el coronavirus, sin necesidad de amplificación.
Tal como fue diseñada, la prueba molecular de Stanford también puede buscar múltiples objetivos en una sola muestra a la vez, o medir con precisión la cantidad de un objetivo en una muestra.
Cómo funciona: La prueba utiliza un conjunto de Increíblemente Pequeñas cajas de silicio, de sólo 500 nanómetros de alto, se encuentran encima de un chip de silicio. Cuando se ilumina la diapositiva con luz infrarroja cercana desde abajo, la luz refleja lo que hay en la parte superior de cada caja de tal manera que se puede identificar la molécula.
«El truco consiste en esculpir la luz a nivel molecular». Él dijo Codesarrolladora Jane Dune.
Para demostrar cómo esto podría usarse para detectar COVID-19, los investigadores crearon fragmentos de ADN monocatenario diseñados para unirse a un gen objetivo del coronavirus. Después de fijar esas piezas a la parte superior de las cajas de silicona, pusieron toda la prueba en una solución tampón.
Luego, agregaron partículas de coronavirus específicas a la solución en una concentración similar a la que se encontraría en una muestra de hisopo nasal. En cinco minutos, los genes coincidieron con los fragmentos de ADN de las cajas, lo que permitió detectar el virus sin ninguna amplificación dirigida.
Para utilizar la prueba molecular para buscar múltiples objetivos a la vez, tendrás que colocar las diferentes cajas de cebo encima. Los objetivos pueden ser ADN, ARN, proteínas o moléculas pequeñas, y realmente no hay límite para el número que se puede probar: 160.000 cajas caben en un centímetro cuadrado de espacio.
«Nuestra plataforma promete capacidades únicas para la detección genética a gran escala y administrada con frecuencia».
Hu, J. y col.
Miro hacia adelante: Los investigadores formaron una startup, Pumpkinseed Bio, para comercializar su prueba molecular. Él dice Se puede utilizar para probar la inmunidad de los cultivos, detectar rápidamente a las personas para detectar múltiples enfermedades a la vez y mucho más.
«Nuestra plataforma promete capacidades únicas para la detección genética a gran escala y administrada de forma iterativa para el futuro de la medicina de precisión, la agricultura sostenible y el monitoreo ambiental». Escribir en comunicaciones de la naturaleza.
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