Sin embargo las pruebas de diagnóstico en papel hasta la fecha se han visto limitadas a reacciones bastante simples. Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington en Seattle acaba de dar un paso importante hacia la realización de reacciones químicas más complejas en papel.
Paul Yager y sus colaboradores han desarrollado una manera de controlar el tiempo de administración de varios productos químicos dentro de un dispositivo basado en papel, y han demostrado que esto puede utilizarse para amplificar la señal de una prueba de anticuerpos. La amplificación es una parte importante dentro de una técnica de rutina llamada ELISA (enzyme-linked immonsorbent assay) que en la actualidad se lleva a cabo usando instrumentación de gran tamaño y coste. "ELISA es el estándar de oro de la sensibilidad—el estándar de oro para muchos diagnósticos de detección de proteínas, incluso anticuerpos pequeños. Puede utilizarse para diagnosticar múltiples enfermedades", afirma Barry Lutz, coautor de los estudios, y Profesor Asistente de Investigación en la Universidad de Washington.
Los ensayos clínicos existentes, en los que se requiere el uso de técnicos de laboratorio capacitados y equipos grandes y costosos, están fuera del alcance de las clínicas situadas en áreas remotas del mundo en desarrollo. Un dispositivo de microfluidos capaz de controlar el movimiento de diminutas cantidades de líquido podría reducir la cantidad de costosos reactivos y enzimas usados en las pruebas, y el hecho de usar papel como material reduce el coste aún más.
Las pruebas de embarazo que se venden en las farmacias son un sencillo ejemplo de diagnóstico en papel. En la actualidad, Yager y otros especialistas están creando pruebas en papel mucho más complejas. Existen otros científicos que han logrado cierto éxito en el desarrollo de pruebas en papel para medir la función hepática. Sin embargo la mayoría de las pruebas clínicas son más complejas, y requieren varios pasos para aislar, etiquetar, y multiplicar una molécula de interés.
El equipo de Yager tiene como objetivo transferir la tecnología microfluídica que ha desarrollado en las últimas dos décadas a un dispositivo de papel. Con la microfluídica tradicional, los reactivos fluyen a través de canales en un chip de plástico para provocar reacciones químicas controladas. Estos dispositivos requieren el uso de diminutas bombas y otros mecanismos para manipular los diversos productos químicos. Los dispositivos de microfluidos basados en papel utilizan las propiedades de flujo inherentes de los canales dentro de papel, por lo que no necesitan bombas. No obstante, esto hace que controlar la administración de los líquidos en el dispositivo sea difícil.
El equipo de Yager diseñó un dispositivo en el que variaron las longitudes de papel que conducían desde tres fuentes de reactivo a un sitio de reacción, proporcionando así una forma de controlar el momento de las reacciones.
El equipo demostró la amplificación de un indicador de color ligado a una molécula asociada con una enfermedad. Esto permite que la enfermedad sea detectada visualmente, incluso si la molécula testigo sólo está presente en concentraciones muy bajas. Esta es una parte crucial dentro de varias pruebas clínicas, aunque aún no se había llevado a cabo en papel debido a su complejidad—se necesitan distintos reactivos en momentos diferentes. Los resultados del equipo fueron publicados este mes en Sensors and Actuators and Microfluidics and Nanofluidics.
Los nuevos dispositivos serán totalmente autosuficientes y se pueden utilizar sin formación previa. "Lo que estamos haciendo es deshace os de las bombas, del hardware, y mantener toda la complejidad de la microfluídica en la que hemos estado trabajando durante los últimos 15 años", afirma Yager.
Be hard Weigl, director del Center for Point-of-Care Diagnostics for Global Health, asegura que pruebas en papel como la que el equipo de Yager está desarrollando podrían utilizarse para detectar una serie de enfermedades con una única muestra, "puesto que las muestras se pueden guiar hacia diferentes sitios reactivos desde un punto de distribución único", afirma. Weigl está colaborando con el equipo de Yager para desarrollar y poner a prueba el dispositivo.
Ahora que el equipo ha demostrado que el paso de la amplificación es posible, están trabajando en modos de optimizar y empaquetar la tecnología para su distribución. El resultado final se espera que sea un dispositivo basado en papel, laminado en plástico para así protegerlo, con una lente para que los resultados sean visibles.