Los patógenos transmitidos por en la sangre se identifican rápidamente fundiendo su ADN
Universidad de San Diego Escuela de Ingeniería Jacobs
Un nuevo método que funde el ADN bacteriano en muestras de sangre podría diagnosticar infecciones potencialmente mortales con mayor rapidez que hasta ahora.
Para detectar bacterias nocivas en el torrente sanguíneo de una persona, se suele cultivar una muestra de sangre en una placa de Petri que contiene un medio de cultivo. Si hay bacterias, proliferarán. Sin embargo, pueden tardar entre 15 horas y varios días en alcanzar niveles detectables.
Un innovador diseño de chip microfluídico para la detección rápida de bacterias
No obstante, bajo la dirección de la profesora Stephanie Fraley, investigadores de la Universidad de California en San Diego han estado estudiando una solución más rápida y precisa. Han ideado un chip microfluídico en el que se coloca una pequeña muestra de sangre y se calienta a temperaturas que oscilan entre 50 y 90 ºC. Si hay bacterias en la muestra, el calor hace que sus moléculas de ADN se fundan. Esta fusión hace que las hebras de doble hélice se desenrollen siguiendo un patrón distinto, exclusivo de su secuencia de nucleótidos.
Para identificar este patrón, “se introduce en la muestra un colorante especializado que hace que el desenrollamiento emita luz fluorescente. Analizando las propiedades de esta luz se obtiene una firma denominada curva de fusión. Posteriormente, esta curva se compara con curvas conocidas asociadas a bacterias específicas. Al encontrar una coincidencia, se identifican las bacterias presentes en la muestra de sangre. Los algoritmos personalizados de aprendizaje automático permiten alcanzar esta velocidad al identificar y eliminar la curva de fusión del ADN del paciente y otros ruidos de fondo.
Evaluación comparativa de la nueva tecnología en pacientes con sospecha de sepsis
Como conclusión, en una evaluación de la tecnología se examinaron muestras de sangre de 17 niños, sospechosos de padecer infecciones graves por sepsis. Los resultados obtenidos con la nueva técnica fueron idénticos a los obtenidos con los métodos convencionales y no arrojaron ningún falso positivo. Esto contrasta con los métodos de amplificación de ácidos nucleicos, que amplifican indiscriminadamente todas las firmas de ADN, provocando a menudo falsos positivos. Sin embargo, “este estudio marca la primera aplicación de este método a muestras de sangre completa de pacientes sospechosos de sepsis”, señaló Fraley, subrayando la importancia del estudio para simular escenarios clínicos reales.
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