Biosensores origami basados en nanopartículas para la detección de la infección de orina

Abstract

[spa] Las infecciones del tracto urinario (UTIs) son de las más prevalentes entre los habitantes, afectando casi al 50% de la población por lo menos una vez en su vida, y complicaciones en estas infecciones aumentan el riesgo de padecer urosepsis, la cual tiene una elevada mortalidad asociada (20%). La gran mayoría de estas infecciones están causadas por patógenos de la familia Enterobacteriaceae, en particular, más del 80% están originadas por la bacteria Escherichia coli (E. coli). Este dato encaminó la presente investigación hacia la fabricación de un biosensor para la detección de E. coli en orina en menos de 7 minutos, con la idea de crear un dispositivo que encaje dentro de la actual tendencia PoC (Point of Care), que pretende sustituir las técnicas laboriosas de análisis en pruebas sencillas que se puedan llevar a cabo en el mismo sitio de recogida de la muestra y que, a su vez, permita aumentar la sensibilidad y la selectividad de los métodos actuales para la detección de la infección de orina. El biosensor está fabricado con papel de filtro, que es un material desechable y de bajo coste, en el cual se adhieren nanopartículas de oro (AuNPs) funcionalizadas con anticuerpos. Cuando la muestra de orina contiene E. coli, el biosensor genera manchas coloreadas en el papel. Este sistema de generación de señales colorimétricas en el papel basado en AuNPs, las cuales presentan un color muy intenso debido a su efecto LSPR, permite incrementar en gran medida la sensibilidad del biosensor. Además, la utilización de anticuerpos para la detección del patógeno hace que el biosensor tenga una elevada especificidad y no reaccione con otros uropatógenos. Las señales obtenidas son cuantificadas posteriormente con una aplicación de teléfono móvil (smartphone) que calcula la intensidad de píxel en tiempo real, evitando así la necesidad de implementar instrumentos de medida adicionales en los diferentes entornos sanitarios donde se requiera la detección de patógenos.