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Los científicos encuentran manera simple de aumentar la exactitud de pruebas diagnósticas y de análisis comunes

Los científicos en la universidad de Washington han descubierto una manera simple de aumentar la exactitud de las pruebas diagnósticas para el remedio y de los análisis comunes para la investigación del laboratorio. Agregando polydopamine -- un material que primero fue aislado de los crustáceos -- a estas pruebas en un paso dominante, las personas podrían aumentar la sensibilidad de estas pruebas biológicas comunes en tanto como 100 a 1.000 veces.

Pruebas más sensibles permitirían que los científicos determinaran patógeno, enfermedades, y las proteínas celulares específicas incluso cuando estos “biomarkers” están presentes en los niveles lejos abajo del umbral de la detección de pruebas estandardizadas de hoy. El polydopamine inicial de la demostración de los resultados reforzó la exactitud y la resolución de estas pruebas para los biomarkers del VIH, del virus de Zika y de proteínas en tumores cacerígenos.

Las “pruebas biológicas comunes son los caballos de labranza reales de los experimentos del laboratorio y los exámenes médicos,” dijo a Xiaohu Gao, profesor de UW de la bioingeniería. “Reforzando la sensibilidad de estas pruebas, podemos habilitar diagnósticos médicos más exactos anterior en una enfermedad o una condición, y habilitamos más certeza y menos desecho en el proceso de la investigación.”

Gao llevó a las personas que desarrollaron esta modificación simple para muchos análisis médicos y del laboratorio comunes. Publicaron recientemente su aproximación -- sabido como aumento enzima-acelerado de la señal, o FACILIDAD -- en la ingeniería biomédica de la naturaleza.

FACILITE los centros en la adición simple de dos componentes, peroxidasas de la dopamina y del rábano picante, o HRP bioquímicos, en un paso dominante. HRP es una enzima común de la proteína usada para acelerar el índice de reacciones en la investigación biomédica. Gao y sus personas descubrieron que HRP puede conectar las moléculas de la dopamina juntas para formar el polydopamine de la cadena del polímero. Polydopamine, a su vez, acumula en las superficies de los buques de la reacción, tales como pequeñas placas de Petri. Una vez que el polydopamine está presente, los científicos pueden continuar los pasos tradicionales de sus protocolos, pero ahora con una sensibilidad substancialmente creciente de la prueba. Gao espera que esta modificación simple signifique que los científicos y los profesionales médicos pueden incorporar fácilmente FACILIDAD en sus prácticas comunes y procedimientos.

Los “científicos han estado intentando perfeccionar la exactitud de estas pruebas comunes por décadas, pero las soluciones implican a menudo totalmente nuevos protocolos o los pedazos de equipo costosos,” dijo Gao. “Comprensible, los investigadores pueden ser reacios invertir en protocolos desconocidos o el nuevo equipo costoso -- pero la FACILIDAD es análisis probado-y-verdaderos simples de una adición. Es como una actualización de software, en vez de cambiar su sistema operativo.”

Estos análisis incluyen algunos de los pruebas médicos y de laboratorio mas comunes, tales como ELISA, microarrays, proyección de imagen de los PESCADOS y del immunohistochemistry. Algunos de estos análisis han sido utilizados por décadas para ayudar a hospitales y los doctores para descubrir firmas de una enfermedad, dolencia u otras condiciones observando la sangre de un paciente, otros fluídos corporales o las células. Dependiendo de la prueba, estos signos indicadores podían ser pedazos de las bacterias o virus, una substancia química, anticuerpos hechos por los glóbulos blancos, una hormona o aún los pedazos de DNA.

Pero si estas composiciones están presentes en extremadamente - los niveles bajos, las pruebas diagnósticas pueden faltarlos y devolver la información médica inexacta. Aumentando sensibilidad, la FACILIDAD reduce incertidumbre e incluso aumenta la cantidad de información que estas pruebas pueden ofrecer. Por ejemplo, las personas utilizaron FACILIDAD para descubrir la presencia de virus de Zika en los tejidos placentarios de primates. Pero la FACILIDAD hizo el análisis tan sensible que podían ver qué tipos de células dentro de la placenta fueron infectados con Zika, Gao dijo.

Como suceso a menudo en la investigación, Gao y sus personas no se establecieron originalmente para resolver este problema. Polydopamine fue aislado originalmente de los mejillones hace décadas, y los investigadores sabían ya que la substancia puede reaccionar con las proteínas. Pero el único protocolo que tuvieron que formar polydopamine necesitó un protocolo pasivo, que toma tiempo. El autor importante Junwei Li, estudiante doctoral de UW en la ciencia material y la ingeniería, utilizaba esta aproximación para recubrir nanoparticles con polydopamine. Pero Li notó que HRP puede reaccionar con dopamina al polydopamine de la forma, y que esta aproximación es substancialmente más rápida que métodos existentes hacer polydopamine.

Los científicos no entienden completo porqué agregar polydopamine refuerza la sensibilidad de estas pruebas biológicas, y la investigación futura podría aclarar el mecanismo. Pero el foco de Gao está en la aplicación de FACILIDAD a las pruebas aún más diagnósticas y a las enfermedades.

La “FACILIDAD tiene potencial de resolver real, los prolongados problemas en la investigación y exámenes médicos,” dijo Gao.