Sistema de activación por voz para un manejo del ADN más seguro y manos libres

La tecnología protege a los investigadores de muestras peligrosas

03.02.2023 - Estados Unidos

Los asistentes de voz inteligentes son una forma popular de que la gente obtenga respuestas rápidas o reproduzca su música favorita. Esa misma tecnología podría hacer más seguro el laboratorio para los científicos y técnicos que manipulan muestras potencialmente infecciosas. Los investigadores de ACS Sensors presentan ahora un pequeño dispositivo activado por la voz que puede extraer y pretratar ADN bacteriano, lo que ayudaría a proteger a quienes están en primera línea de los brotes de enfermedades. El sistema también podría ayudar a los científicos discapacitados a realizar estudios con mayor facilidad.

Adapted from ACS Sensors 2023, DOI: 10.1021/acssensors.2c01849

Los científicos que trabajan con muestras que contienen patógenos necesitan trabajar con las cantidades más pequeñas posibles para evitar infecciones accidentales. Y en el caso de enfermedades bacterianas muy contagiosas, el análisis de muestras in situ es ideal para realizar diagnósticos rápidos. Además, a los científicos con deficiencias visuales o físicas de otro tipo puede resultarles difícil manejar instrumentos complejos, sobre todo los diseñados para volúmenes diminutos. Los dispositivos manos libres que funcionan rápidamente mediante comandos de voz podrían facilitar y hacer más seguro este proceso. Así que Tae Seok Seo y sus colegas quisieron combinar una aplicación de reconocimiento de voz con un sistema de extracción miniaturizado para conseguir precisamente eso.

Los investigadores fabricaron primero un chip microfluídico con varias cámaras unidas por seis válvulas solenoides de tres vías, accionadas por un microcontrolador conectado a un módulo Bluetooth. El dispositivo, del tamaño de la palma de la mano, pesaba sólo 4,5 kg y podía alimentarse con una batería portátil o un cargador de 5 V de un smartphone. A continuación, utilizando el software de reconocimiento de voz existente, el equipo personalizó una aplicación de smartphone para escuchar órdenes de voz específicas. Funciona así:

Cuando un usuario pronuncia en voz alta una de las órdenes de funcionamiento, la aplicación envía de forma inalámbrica una señal de iniciación al microcontrolador.
Tras recibir la señal, el microcontrolador inicia automáticamente una serie de pasos, como la carga de la muestra, el lavado y la liberación del ADN purificado en una cámara de recogida.

Actualmente, el sistema requiere que el usuario toque el teléfono inteligente para iniciar el software de reconocimiento de voz, pero los investigadores afirman que en el futuro toda la operación podría hacerse totalmente manos libres añadiendo un software de asistente virtual.

En las pruebas, el dispositivo controlado por voz extrajo ADN de Salmonella Typhimurium, purificando una muestra de 10 µl con una eficacia del 70% en menos de un minuto. Aunque el sistema tuvo un rendimiento inferior al de un kit tradicional de extracción de ADN, los investigadores afirman que su control por voz, portabilidad y rápida automatización le confieren una ventaja para realizar pruebas de ADN bacteriano de forma cómoda y segura.

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