Un equipo liderado por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona del CSIC (IMB-CNM-CSIC) ha desarrollado un nuevo test para el diagnóstico rápido de secuencias de ARN viral. Este avance permite acortar los tiempos de análisis al eliminar etapas previas como la amplificación genética, indispensable en los métodos moleculares tradicionales. La tecnología representa un cambio importante en la detección directa de virus en muestras clínicas, garantizando rapidez, versatilidad y bajo costo.

El dispositivo está diseñado para detectar infecciones virales en muestras nasofaríngeas, especialmente útil para identificar el virus SARS-CoV-2. Los resultados se publicaron recientemente en la revista Analytical Chemistry. Según el equipo investigador, el sistema puede adaptarse para detectar otras enfermedades infecciosas con la misma eficacia y eficiencia, lo que amplía su potencial como herramienta diagnóstica.

Innovación técnica y ventajas del nuevo test

El sensor integra microfluídica en papel y una medición electroquímica mediante una celda miniaturizada de silicio, que utiliza nanopartículas magnéticas funcionalizadas. Estas nanopartículas se diseñan para reconocer secuencias complementarias al ARN viral, actuando como biomarcadores específicos. Así, logra detectar la presencia del virus en un máximo de 40 minutos, un tiempo significativamente menor al de la PCR.

César Fernández, líder del proyecto en el Grupo de Transductores Químicos, explica que el dispositivo no sólo es rápido, sino también portátil y sencillo de usar, con un costo estimado inferior a un dólar por análisis. Este ahorro en tiempo y coste genera un impacto positivo en el diagnóstico molecular, que suele tardar más de 24 horas cuando se emplea la PCR clásica.

Sensibilidad, especificidad y aplicaciones futuras

El test ha mostrado una sensibilidad del 100% y una especificidad del 93%. Esto evidencia su capacidad para evitar falsos positivos y detectar correctamente las infecciones. Estas cifras se han validado concretamente para la detección del ARN del SARS-CoV-2, pero el equipo resalta que el sistema podría utilizarse para realizar cribados masivos de otras enfermedades infecciosas. Su bajo coste también lo hace viable para su uso en países con recursos limitados.

Manuel Gutiérrez-Capitán, integrante del IMB-CNM-CSIC, destaca que esta herramienta «supone un avance al no requerir fases previas de tratamiento y al poder usarse en el punto de atención por personal no especializado». Esto abre la puerta a una descentralización efectiva del diagnóstico molecular, facilitando el acceso a pruebas rápidas en diversos entornos.

Componentes y funcionamiento del dispositivo

El test consta de tres partes clave: un chip de silicio con una celda electroquímica formada por electrodos de oro, un soporte fluídico fabricado en papel y una carcasa de metacrilato que alinea ambos elementos. El papel es el único componente desechable y reciclable, lo que añade un beneficio ambiental a la tecnología.

Para detectar el ARN viral, el dispositivo utiliza nanopartículas magnéticas modificadas mediante hebras de oligonucleótidos que se unen específicamente a las secuencias virales. Esto permite separar y preconcentrar el biomarcador en el medio óptimo para su análisis electroquímico, garantizando precisión y sensibilidad en el diagnóstico.

Prototipo preindustrial y colaboración multidisciplinaria

Actualmente, se valida un prototipo preindustrial que integra la electrónica del sensor con baterías de dispositivos móviles y una aplicación móvil para controlar el proceso. Esto convierte al sistema en un dispositivo autónomo, portátil e interconectado, adecuado para uso en campo.

El desarrollo nació en el contexto de la pandemia de COVID-19, con la colaboración de grupos del Instituto de Química Avanzada de Cataluña, la Universitat de Barcelona, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y el Hospital Universitari Germans Trias i Pujol. La investigación recibió financiamiento propio del CSIC, apoyos mediante donaciones y fondos del programa PTI Salud Global.