Los enjambres ferrobóticos permiten pruebas virales automatizadas accesibles y adaptables

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• La robótica
• Diagnóstico de las enfermedades infecciosas

Sus antecedentes:

• La prevención global de pandemias requiere plataformas de pruebas automatizadas escalables, accesibles y eficientes en el uso de recursos.
• Las tecnologías actuales de manejo automatizado de líquidos son voluminosas, costosas y carecen de la capacidad de adaptación para pruebas agrupadas descentralizadas basadas en la prevalencia local.
• Las estrategias de ensayo combinadas pueden ser altamente eficientes, pero requieren automatización avanzada para el manejo de muestras pequeñas y mecanismos de retroalimentación.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma automatizada, adaptable y eficiente en recursos para las pruebas de amplificación de ácido nucleico (NAAT) en entornos descentralizados.
• Superar las limitaciones de las tecnologías existentes de manipulación de líquidos para ensayos combinados.
• Demostrar un nuevo enfoque para la preparación para pandemias y la automatización de laboratorios clínicos en el futuro.

Principales métodos:

• Utilizó un enjambre de imanes de tamaño milimétrico como agentes robóticos móviles (ferrobots) para el manejo preciso de gotas de muestra magnetizadas.
• Desarrolló una plataforma programable basada en una placa de circuito impreso del tamaño de una palma para operaciones equivalentes a las de laboratorio.
• Implementó un algoritmo de prueba de matriz cuadrada para guiar las operaciones de ferrobot y maximizar la eficiencia de las pruebas.

Principales resultados:

• Se han demostrado con éxito operaciones equivalentes a las de laboratorio para ensayos combinados utilizando ferrobots en una plataforma programable.
• Aplicó la tecnología automatizada a la amplificación isotérmica mediada por bucle y la detección de SARS-CoV-2 en muestras clínicas con un acuerdo perfecto con los resultados fuera del chip.
• Se lograron importantes reducciones de costes: entre 10 y 300 veces los costes de los reactivos y tres órdenes de magnitud en los costes de la instrumentación.

Conclusiones:

• Las pruebas combinadas automatizadas basadas en Ferrobot ofrecen una solución precisa, robusta y flexible para los NAAT.
• Esta tecnología es fácilmente fabricable, distribuible y promete un ahorro sustancial de costos para las pruebas virales.
• La plataforma representa un avance prometedor para la expansión de la capacidad de prueba global y la reimaginación del futuro de los laboratorios clínicos automatizados.