Nanotecnología: el origami de ADN aumenta la sensibilidad de las pruebas rápidas
Detección precoz de accidentes cerebrovasculares e infartos de miocardio
Un equipo de la LMU ha desarrollado una tecnología capaz de amplificar más de cien veces las señales de los biomarcadores en las tiras reactivas convencionales. Ahora los investigadores están comercializando el método.
Desde la pandemia de Covid-19, casi todo el mundo está familiarizado con esta tecnología: las tiras reactivas rápidas de papel, también llamadas inmunoensayos de flujo lateral (LFIA). Permiten detectar fácilmente biomarcadores que indican la presencia de patógenos o estados de salud específicos. Ahora, un grupo de investigación de la LMU dirigido por Heini Ijäs, Maximilian J. Urban y Tim Liedl ha conseguido mejorar notablemente estas pruebas utilizando una nanotecnología de vanguardia llamada origami de ADN. El ADN se pliega -al igual que el arte japonés del plegado de papel- para crear estructuras a nanoescala de prácticamente cualquier forma. En este caso, los investigadores crearon un amplificador a nanoescala. Los investigadores de la Facultad de Física y del Centro de Nanociencia (CeNS) han presentado sus resultados en la revista Nature Communications, exponiendo cómo la técnica mejora las pruebas de diversos biomarcadores, entre ellos el marcador de infarto de miocardio, la troponina I cardiaca (cTnI), y el marcador de ictus, la cadena ligera de neurofilamentos (Nfl).
Nanotecnología para la detección precoz de accidentes cerebrovasculares e infartos de miocardio
Las pruebas rápidas están muy extendidas en el diagnóstico en el punto de atención sanitaria por su sencillez y rentabilidad. Sin embargo, las tiras reactivas convencionales no suelen detectar biomarcadores esenciales que sólo existen en cantidades ínfimas en la sangre, la saliva o la orina. Como consecuencia, enfermedades potencialmente mortales como los accidentes cerebrovasculares o los infartos de miocardio pueden pasar desapercibidas en sus primeras fases, mientras que una intervención médica rápida es clave para un buen pronóstico de recuperación precisamente en estos casos. El nuevo sistema de amplificación de señales se basa en la nanotecnología del ADN y actúa como amplificador molecular, conectando los anticuerpos de detección a un número de etiquetas generadoras de señales que puede ajustarse con precisión. La investigación demuestra un aumento de la sensibilidad de hasta 125 veces.
"Nuestra tecnología permite un control sin precedentes del factor de amplificación, lo que hace que las pruebas rápidas sean más fiables y eficaces para las aplicaciones clínicas", afirma el autor principal, el Dr. Heini Ijäs. "Esta innovación tiene el potencial de transformar las pruebas de diagnóstico en una amplia gama de enfermedades".
Transferencia de la investigación apoyada por el gobierno alemán
El método es adaptable a diversos biomarcadores y muestras, incluidas las drogas de abuso, lo que lo convierte en una solución versátil para mejorar las pruebas rápidas existentes. Según el equipo investigador, este avance dará lugar a técnicas de diagnóstico más sensibles, rápidas y accesibles tanto para pruebas clínicas como domésticas.
El coste del amplificador molecular es de aproximadamente un céntimo por prueba. "Queremos poner la tecnología a disposición de los médicos en la práctica diaria y mejorar la atención a los pacientes. Con la ayuda de una subvención del programa EXIST de transferencia de investigación del Gobierno federal, estamos comercializando la tecnología. Estamos observando una gran demanda de nuestras pruebas en clínicas y consultas pequeñas sin acceso rápido a laboratorios y en servicios de urgencias, donde cada minuto cuenta", afirma el Dr. Maximilian Urban.
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Publicación original
Heini Ijäs et al.: DNA Origami Signal Amplification in Lateral Flow Immunoassays. Nature Communications 2025
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