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Microscopios basados en smartphones para la secuenciación de ADN

Posted by on Ene 26, 2017 | 0 comments

Microscopios basados en smartphones para la secuenciación de ADN

Los investigadores del NanoSystems Institute at UCLA de California, la Stockholm University y la Uppsala University están trabajando en un microscopio basado en smartphones con la esperanza de desarrollar una manera rentable y accesible para la secuenciación del ADN y el análisis de mutaciones genéticas.

Como se describe en un artículo publicado recientemente en la revista Nature Communications, los investigadores utilizaron una impresora 3D para reproducir un accesorio óptico ligero que se puede utilizar con cualquier cámara estándar de smartphone.Puede capturar las fluorescencias multicolor y las imágenes de campo claro con la misma calidad que las creadas por un microscopio de luz tradicional y también puede analizar secuencias específicas de ADN y mutaciones genéticas en células tumorales y muestras de tejido sin necesidad de extraer primero ADN de las muestras.

Después de colocar una muestra de tejido en un pequeño recipiente, los investigadores pueden utilizar el microscopio del smartphone para registrar imágenes de la muestra procesada, que luego se analizan algorítmicamente para dar una lectura del ADN secuenciado.Esto puede mostrar las bases de DNA secuenciadas del tumor extraído o directamente las mutaciones genéticas dentro del tejido tumoral.

“Es muy importante tener estos métodos de pruebas moleculares en la consulta de un médico o en el lugar donde se esté prestando atención”, dijo en un comunicado Mats Nilsson, profesor de bioquímica y biofísica en la Stockholm University y la Uppsala University y uno de los líderes del proyecto.”A menudo, las pruebas especializadas de laboratorio se realizan en los hospitales principales, lo que es restrictivo, ya que no todo el mundo tiene acceso a un hospital con capacidad para realizar estas pruebas”.

La idea que persigue el proyecto es conseguir que los microscopios de smartphones estén en manos de los profesionales de la salud que trabajan con recursos limitados, como en países en desarrollo o comunidades subdesarrolladas.En estos lugares, los profesionales de la salud pueden no tener acceso a las herramientas o conocimientos especializados para realizar el análisis de secuenciación de ADN.Con el microscopio de smartphones, incluso pueden detectar pequeñas cantidades de células cancerosas entre un gran grupo de células normales, dicen los investigadores.

Malte Kühnemund, uno de los primeros autores del estudio, dijo en un comunicado que “la secuenciación del ADN a muy bajo coste y el análisis de biopsias de tumores, en los que se combinan la morfología y el análisis de mutaciones, pueden reducir sustancialmente los costes de diagnóstico y, en definitiva, hacerlo más accesible”.

Si el microscopio de smartphone se fabricase en grandes cantidades, podría costar menos de $500 por dispositivo, estiman los investigadores, que es un precio muy a los $10.000 de un microscopio convencional con múltiples modos de imagen, o $50.000 para los modelos más potentes que los investigadores utilizan para validar su microscopio de smartphone.

Además de identificar las células cancerosas, los investigadores también sugieren que la plataforma podría ser utilizada para identificar bacterias y microorganismos causantes de enfermedades o para medir las firmas genéticas de resistencia a los antibióticos.

“El impacto de este enfoque va más allá de la patología molecular.Otras aplicaciones importantes pueden incluir, por ejemplo, el diagnóstico de enfermedades infecciosas donde la identidad y la carga de patógenos, así como los marcadores de resistencia a antibióticos, que potencialmente pueden medirse con la misma plataforma móvil “, escriben en el estudio.”Con un sencillo esquema de preparación de bibliotecas de secuenciación de ADN y la capacidad de diagnóstico genético basado en NGS, las herramientas de imagen y detección habilitadas para teléfonos móviles podrían utilizarse pronto para la secuenciación de ADN en entornos clínicos y oficinas de POC, con el potencial de disminuir drásticamente el costo de diagnóstico basado en NGS en todo el mundo”.

La investigación está dirigida por Nilsson y Aydogan Ozcan, profesor de Ingeniería Eléctrica y Bioingeniería de UCLA y director asociado del NanoSystems Institute de California, y cuenta con el apoyo de la National Science Foundation, la Office of Naval Research, la Army Research Office, el Howard Hughes Medical Institute, el Swedish Research Council, la Swedish Cancer Foundation, SciLifeLab y OncoTrack, y es un proyecto de la Europe’s Innovative Medicines Initiative.

Ozcan ha estado trabajando en la microscopía de teléfonos inteligentes desde 2009, cuando fundó Microskia , que más tarde fue conocido como Holomic y ahora como Cellmic.

 

Fuente: www.mobihealthnews.com

 

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