El papel plegado crea un laboratorio portátil para las pruebas de laboratorio de campo
La vigilancia y el seguimiento de las amenazas biológicas o epidemias requieren la capacidad de llevar a cabo pruebas médicas y de laboratorio sobre el terreno durante un desastre u otras situaciones de austeridad. A menudo no se dispone de equipo de laboratorio costoso en estos entornos, por lo que se necesita tecnología de punto de atención de bajo costo.
Esta imagen es un detalle achematic que detalla la fabricación de superficies de polímero de infusión líquida con geometrías 3D para localizar y concentrar muestras bacterianas.
Daniel Regan, University of Maine
El papel común se utiliza a menudo en estas situaciones, ya que es barato, portátil y ampliamente disponible. Sin embargo, el papel plantea algunos problemas que dificultan su utilidad. En un número de Biointerphases, de AIP Publishing, investigadores de la Universidad de Maine informan sobre una técnica que mejora enormemente el rendimiento de las tecnologías de punto de atención basadas en papel.
"El papel es un recurso biodegradable que puede ayudarnos a abordar más desafíos futuros de lo que pensamos", dijo la coautora Caitlin Howell.
En su investigación, los autores recubrieron el papel de bajo costo con una fina capa de polímero de silicona infundida con un líquido de silicona no tóxico y luego doblaron el papel recubierto en geometrías precisas, creando dispositivos en el campo ampliamente mejorados para concentrar y probar muestras biológicas. Aunque el papel doblado se ha utilizado en el pasado para crear equipos de prueba de campo portátiles y de bajo costo, casi siempre depende de la tensión superficial para mover el líquido a través de las fibras de papel.
Debido a que estas fibras varían ampliamente en diámetro y longitud, puede ocurrir la entrega de volúmenes inconsistentes de fluido al detector, y son comunes las pérdidas de hasta el 50% de la muestra de fluido en los poros del papel. Además, los poros de papel son pequeños, lo que impide el flujo de partículas grandes, como células sanguíneas y microbios, lo que afecta significativamente la precisión de las pruebas.
Para resolver estos problemas, el papel estucado crea una capa resbaladiza que evita que los materiales biológicos, como las bacterias, se peguen permanentemente al papel y permite que las gotas se deslicen sin dejar rastros de líquido. Se puede doblar para crear pequeñas tazas para guardar muestras líquidas.
El papel estucado funcionaba de forma mucho más eficiente y fiable que el papel seco sin estucar, independientemente del tipo de papel utilizado, tanto en la forma en que se evaporaban las gotas como en la forma en que se deslizaban fácilmente fuera del papel.
Otra prueba incluyó muestras de bacterias vivas, E. coli y Staphylococcus aureus, colocadas en los vasos de papel y calentadas para concentrar y cultivar las muestras. El papel estucado rindió mucho mejor que el papel normal para E. coli, con casi el triple de bacterias en los vasos de papel estucado en comparación con los vasos secos. Sin embargo, los resultados para S. aureus no fueron tan buenos, así que se necesitará más investigación.
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