Plataforma portátil de Raspberry Pi para la interpretación automatizada de pruebas de flujo lateral

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Diagnóstico en el Punto de Atención
• Tecnología de Biosensores

Sus antecedentes:

• Las pruebas rápidas en papel son sencillas y asequibles para diagnósticos en el punto de atención, pero carecen de precisión cuantitativa.
• Los métodos existentes para los ensayos de flujo lateral de ácidos nucleicos (NALFA) a menudo se basan en la interpretación visual subjetiva, lo que limita su precisión.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de detección cuantitativo y automatizado para NALFA utilizando una plataforma Raspberry Pi.
• Mejorar la precisión de los diagnósticos basados en NALFA, específicamente para la detección de SARS-CoV-2, reemplazando la interpretación subjetiva con análisis de imágenes objetivo.

Principales métodos:

• Integración de un NALFA con un sistema automatizado de adquisición de imágenes que utiliza Raspberry Pi y software personalizado de Python (versión 3.12).
• Uso de microesferas de poliestireno azul como reporteros y una tira de control negativo para la cuantificación de la señal, corrigiendo las variaciones de iluminación y fondo.
• Desarrollo de curvas de calibración para el entrenamiento y validación del algoritmo con muestras de concentraciones variables de ADN.

Principales resultados:

• El sistema automatizado logró la detección cuantitativa de SARS-CoV-2, superando la precisión de la interpretación visual.
• Se obtuvieron recuperaciones entre el 84% y el 108% al analizar muestras con concentraciones variables de ADN.
• Demostró el primer enfoque de procesamiento de imágenes impulsado por Raspberry Pi para la cuantificación precisa de NALFA.

Conclusiones:

• El sistema propuesto ofrece una solución totalmente automatizada y de bajo costo para el análisis cuantitativo de NALFA al integrar un biosensor simple con una plataforma computacional accesible.
• Este trabajo sienta las bases para el desarrollo futuro de sistemas de diagnóstico portátiles y rentables para una amplia gama de biomarcadores.