Dispositivo portátil detectaría en minutos virus como el de la gripe A
ITM/DICYT Un grupo de investigadores del Tecnológico de Monterrey (ITM) está desarrollando un dispositivo basado en la dielectroforesis, novedosa técnica de separación de biopartículas a microescala que lograría un rápido diagnóstico de enfermedades causadas por microorganismos tóxicos en la sangre y otras sustancias, como el virus de la influenza humana. El equipo científico, dirigido por la doctora Blanca Lapizco Encinas, profesora del Centro de Biotecnología, y apoyado por estudiantes de doctorado y de maestría, es el único en todo México que desarrolla de manera experimental la técnica de la dielectroforesis.
Se trata del desarrollo de un microdispositivo que atrapa y concentra distintos tipos de partículas biológicas (proteínas, ADN, bacterias, levaduras y microalgas, por ejemplo) con la técnica de electroforesis. Mediante campos eléctricos, se separan las partículas y las atrapa para su análisis posterior. "Hemos tenido un gran avance atrapando partículas de ADN, proteínas y bacterias. Gradualmente estaremos manipulando otras", explicó la doctora Lapizco.
"El dispositivo sirve para hacer una detección de las partículas tóxicas y concentrarlas. Por ejemplo, si una persona quisiera analizar la calidad de un litro de agua que se va a tomar, con la técnica de electroforesis el líquido que pase por el canal del dispositivo atraparía los microorganismos que lo estén contaminando, concentrándolos en una muestra de un mililitro. Es como un concentrador de partículas dañinas", mencionó.
Aplicaciones a escala
El proyecto se encuentra en etapa de pruebas de concepto, específicamente en la modelación matemática. Para que el dispositivo funcione por completo, aún queda investigación por hacer. El objetivo final es crear laboratorios portátiles que puedan hacer diferentes tipos de análisis. De esta forma, la gente no tendría que salir de su casa para monitorear, por ejemplo, su nivel de colesterol ya que podría hacerlo desde su propia casa con el dispositivo.
También sería de gran ayuda en las zonas marginadas. "El tiempo que pasa entre la toma de una muestra de sangre, su transportación al laboratorio y análisis por los médicos, a veces es muy largo y para cuando se tiene el diagnóstico, la salud de la persona ha empeorado. Así estos dispositivos o laboratorios portátiles podrían ser de gran ayuda".
A mayor escala, el dispositivo podría detectar bacterias en el agua de una presa y determinar si está contaminada, con qué organismos, y en qué concentración, lo que apoyaría la biodefensa. También podría medirse la calidad de los alimentos y si se encuentran contaminados.
Podría incluso ser aplicado en los procesos de producción de fármacos, haciendo pruebas de control de calidad usando microlitros. La meta es introducir una pequeña muestra en el sensor y, tras un breve proceso de 20 minutos, hacer el análisis.
Financiamiento y difusión a la ciencia básica
Para realizar la investigación utilizando la técnica de la dielectroforesis, se requirió de una importante inversión ya que fue necesario adquirir el equipo adecuado y reclutar estudiantes de posgrado. Por ello, la doctora Lapizco aplicó a la convocatoria de Ciencia Básica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT). De entre varios proyectos contendientes, éste ganó un financiamiento de 623 mil pesos para desarrollar investigación durante tres años que comenzaron en 2008 y terminan el próximo.
"Este es el primer proyecto de alto monto que tengo como investigadora responsable. Gracias a él logramos comprar más equipo y reclutar más alumnos, lo que se traduce en una mayor producción científica", comentó la doctora, quien pertenece al Sistema Nacional de Investigadores.
"Este premio ha tenido un impacto muy fuerte en el trabajo, pues incrementé mi capacidad de investigación al doble. Cuando empezamos a trabajar teníamos nada más un microscopio, una fuente de energía y una persona trabajando. Recientemente adquirimos otro microscopio y otra fuente de poder de mayor rango; ahora los investigadores que forman parte del equipo pueden trabajar en pares", dijo.
También en la difusión del proyecto ya se han cosechado frutos. Antes de obtener el financiamiento sólo se pudo concretar un artículo de investigación en un journal por año, de acuerdo al avance; actualmente tienen cuatro artículos en preparación, gracias a la labor de los alumnos. Con el financiamiento de CONACYT, la investigadora pretende apoyar la formación de tres doctores (del Doctorado en Ciencias de Ingeniería) y de dos maestros en ciencias.