Nanodispositivo tridimensional detecta bacterias dañinas en la sangre

Un estudio nuevo describe cómo un dispositivo nanofluídico, tridimensional (3D), apilado con cuentas magnéticas puede atrapar, concentrar y recuperar E. coli de la sangre y el plasma.

El dispositivo económico y transparente, desarrollado en la Universidad de Rutgers (Rutgers; Piscataway, NJ, EUA), el Instituto Tsinghua-UC Berkeley Shenzhen (TBSI; China), el Instituto de Tecnología de Rochester (RIT; NY, EUA) y otras instituciones, se basa en el apilamiento de cuentas magnéticas con diferentes tamaños para crear vacíos microscópicos que pueden aislar físicamente las bacterias. Los tamaños y la relación de las perlas se calcularon utilizando dinámica de fluidos computacional, tecnología de tomografía 3D y aprendizaje automático, logrando una eficiencia de captura del 86% con un caudal de 50 μL/min.

Al aprovechar la alta deformabilidad del dispositivo, las muestras de E. coli se pueden recuperar de una suspensión bacteriana aplicando un caudal más alto, seguido de una rápida separación magnética. Se puede lograr un factor de concentración de 11 veces en el chip, ingresando 1300 μL de la muestra de E. coli y luego concentrándola en 100 μL de tampón. El dispositivo multiplexado, miniaturizado y transparente es fácil de fabricar y operar, lo que lo hace ideal para la separación de patógenos tanto en el laboratorio como en el punto de atención (POC). El estudio fue publicado el 15 de enero de 2020, en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

“Las bacterias resistentes a los medicamentos se han convertido en un grave problema de salud pública. Afortunadamente, este riesgo se puede reducir mediante el uso correcto de recetas y evitando recetas innecesarias y la formulación excesiva de antibióticos”, concluyeron el autor principal, Xinye Cen, PhD, del RIT, y sus colegas. “En este sentido, el aislamiento rápido de las bacterias objetivo de varias muestras es un paso esencial hacia la identificación de la resistencia a los antibióticos y proporcionar un tratamiento temprano”.

Enlace relacionado:
Universidad de Rutgers
Instituto Tsinghua-UC Berkeley Shenzhen
Instituto de Tecnología de Rochester