Un dispositivo de papel conectado con un teléfono inteligente

para medir fluorescencia con fines de diagnóstico

Fecha: 31 de Diciembre de 2021

El contexto pandémico actual ha revelado la necesidad de contar con herramientas de diagnóstico que puedan funcionar fácilmente y prácticamente en cualquier lugar. Los test de flujo lateral, concepto bajo el cual funcionan las pruebas de embarazo que encontramos en las farmacias, son un excelente ejemplo de dichas herramientas. Los dispositivos de flujo lateral convencionales, aquellos que dibujan una o dos líneas rojas dependiendo del resultado, pueden detectar fácilmente biomoléculas que son muy abundantes porque se sobre expresan en el diagnóstico buscado (gonadotropina humana en el caso del test de embarazo). Sin embargo, cuando se trata de biomoléculas cuya concentración es muy baja en la respectiva muestra, los dispositivos de flujo lateral convencionales carecen de alta sensibilidad y por lo tanto no son capaces de reportar el diagnóstico buscado de manera fidedigna. Es por eso que la comunidad científica y tecnológica busca activamente nuevos medios para hacer más sensibles los dispositivos de flujo lateral.

Figura1. Lector de fluorescencia basado en papel y un teléfono inteligente.

Una alternativa para hacer más sensibles los dispositivos de flujo lateral, es mediante el uso de etiquetas fluorescentes que reporten confiablemente la presencia de una biomolécula buscada incluso a muy bajas concentraciones, pero esto requiere de equipo especializado para medir dicha fluorescencia. En este contexto, el Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. (CIO) ha presentado una solicitud de patente de un dispositivo portátil, capaz de leer fluorescencia en dispositivos de flujo lateral de manera muy sencilla (ver Figura 1). Con un costo del prototipo menor a los $100 (MXN), en los componentes de este lector de fluorescencia, las personas que inventaron el dispositivo han empleado materiales de celulosa tales como: papel ilustración, para configurar su carcasa y ensamblar sus elementos opto/electrónicos (resistencias y diodos LEDs), así como papel celofán como filtro óptico para eliminar ruido en las imágenes obtenidas (ver Figura 2). Además, se demostró que el desempeño de esta invención es comparable con otros lectores de portátiles de fluorescencia cuyo costo ronda los $170,000 (MXN).

Ya que el lector propuesto está conectado a un teléfono inteligente y hoy en día millones de personas poseen un teléfono inteligente, el dispositivo facilita un lector de fluorescencia que puede ser utilizado de manera masiva con fines de diagnóstico o para monitorear la calidad de alimentos o del medio ambiente. Por otra parte, el teléfono inteligente empleado puede transmitir la información obtenida, la cual puede ser sumamente relevante por ejemplo para proveedores de salud localizados remotamente y que a su vez pueden emitir una recomendación al usuario en tiempo real.

Figura2. Desempeño del lector de fluorescencia con diferentes filtros de papel celofán (rojo, amarillo, rojo + amarillo).

Referencia
Ireta-Muñoz, L.A.; Morales-Narváez, E. Smartphone and Paper-Based Fluorescence Reader: A Do It Yourself Approach. Biosensors 2020, 10, 60. https://doi.org/10.3390/bios10060060