Simple Science

Ciencia de vanguardia explicada de forma sencilla

# Biología# Bioingeniería

Dispositivo MobileLAMP asequible y portátil para pruebas genéticas

MobileLAMP ofrece una solución fácil y económica para pruebas genéticas.

― 6 minilectura


MobileLAMP: DispositivoMobileLAMP: Dispositivode Pruebas GenéticasAsequiblepruebas genéticas a nivel mundial.MobileLAMP mejora el acceso a las
Tabla de contenidos

En los últimos años, un método llamado amplificación isotérmica ha llamado la atención como una alternativa más sencilla a una técnica más tradicional conocida como PCR para probar material genético. Uno de los métodos isotérmicos más populares es la amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP). Esta técnica tiene algunas ventajas, como ser fácil de usar y dar resultados rápidos, lo que la ha convertido en una favorita para diversas pruebas, incluyendo las relacionadas con enfermedades como COVID-19, malaria, VIH y tuberculosis.

¿Qué es LAMP?

LAMP es un método que permite a los científicos hacer muchas copias de una secuencia específica de ADN o ARN. Este proceso es importante para diagnosticar infecciones y otras condiciones. El diseño simple de LAMP implica menos componentes en comparación con métodos tradicionales como PCR, lo que hace que sea más fácil de realizar sin necesitar equipo altamente especializado. Sin embargo, una desventaja es que diseñar los cebadores correctos, que son críticos para el éxito de la prueba, puede ser complicado.

La Necesidad de un Buen Dispositivo de Incubación

Un desafío con LAMP es que necesita un dispositivo para mantener la temperatura constante mientras ocurre la reacción. A diferencia de PCR, que necesita máquinas que cambian mucho de temperatura, LAMP funciona mejor a una temperatura estable. La mayoría de los dispositivos disponibles para mantener esta temperatura constante pueden ser complicados y caros, lo que los hace difíciles de usar en lugares con recursos limitados.

Desarrollo de MobileLAMP

Para abordar el problema de tener el equipo adecuado para LAMP, se creó el dispositivo MobileLAMP. Este nuevo dispositivo es asequible, portátil y fácil de ensamblar. Se puede alimentar con fuentes USB de 5V comunes, como cargadores de teléfonos, lo que lo hace accesible incluso en áreas remotas.

El costo total de construir un MobileLAMP es de menos de $5. Esto incluye todas las partes necesarias para la construcción, lo que lo hace mucho más barato en comparación con otros dispositivos LAMP disponibles hoy en día. El diseño de MobileLAMP es lo suficientemente simple como para que alguien con habilidades básicas pueda construirlo sin necesidad de un conocimiento técnico avanzado.

Partes del MobileLAMP

Componentes Eléctricos

MobileLAMP utiliza un pequeño módulo termostático llamado W1209, que es económico y fácil de encontrar. Este termostato ayuda a establecer y controlar la temperatura necesaria para las reacciones LAMP. Viene con un Sensor de temperatura que rastrea el calor en tiempo real, asegurando que la reacción ocurra a la temperatura adecuada.

Componentes Mecánicos

El dispositivo usa un bloque de aluminio como fuente de calor, que se encuentra comúnmente en impresoras 3D, lo que lo hace económico y fácil de reemplazar si es necesario. El diseño incluye agujeros para sostener tanto la fuente de calor como los tubos de reacción de manera segura.

Partes Impresas en 3D

Muchas partes de MobileLAMP están hechas usando impresión 3D, lo que permite una producción rápida. El diseño incluye un revestimiento que mantiene todo junto, junto con botones para que los usuarios controlen el dispositivo. Estas partes pueden hacerse con materiales ampliamente disponibles, lo que reduce aún más los costos.

Cómo Construir el MobileLAMP

Para ensamblar el MobileLAMP, comenzarías colocando la sección inferior del revestimiento en su lugar. Luego, inserta el sensor de temperatura y el bloque de calor antes de asegurar todo con tornillos. Después, sigue con el cableado de los componentes eléctricos, asegurando que las conexiones estén hechas correctamente de acuerdo a un diagrama de circuito.

Una vez que los componentes están conectados, puedes colocar la parte superior del revestimiento sobre la parte inferior y asegurar todo junto. Este proceso de ensamblaje sencillo permite que cualquiera pueda crear su propio dispositivo fácilmente.

Usando el MobileLAMP

Instrucciones de Uso

Para usar MobileLAMP, conéctalo a una fuente de alimentación de 5V. El usuario puede establecer la temperatura deseada usando los botones del dispositivo. El módulo W1209 mostrará la temperatura actual, dejando a los usuarios saber cuándo se ha estabilizado en el nivel de calor correcto.

Una vez que se alcanza la temperatura adecuada, puedes colocar tu tubo de reacción LAMP en el bloque de calor y asegurarla. La reacción debe permitirse correr durante un tiempo específico, después de lo cual puedes sacar el tubo y verificar si hay algún cambio visible, como cambios de color, lo que indica la presencia del material genético buscado.

Beneficios de MobileLAMP

MobileLAMP ofrece varias ventajas en comparación con los dispositivos LAMP existentes. Su bajo costo lo hace accesible para más personas, particularmente en áreas con recursos limitados. La simplicidad de su diseño también significa que se puede configurar rápidamente, lo cual es útil en situaciones urgentes donde se necesita hacer pruebas rápidamente.

Otro beneficio clave es su portabilidad. Dado que puede funcionar con fuentes de energía USB estándar, MobileLAMP se puede usar en varios lugares, incluyendo casas, lugares de trabajo, o incluso en sitios remotos. Esto podría aumentar la eficacia de las pruebas en regiones donde el acceso a laboratorios tradicionales es limitado.

Además, la naturaleza de código abierto de MobileLAMP significa que cualquiera interesado puede modificar y mejorar el diseño, fomentando un espíritu colaborativo en la comunidad. Este aspecto fomenta la innovación y podría llevar a mejoras en el futuro.

Limitaciones de MobileLAMP

A pesar de sus muchas ventajas, MobileLAMP también tiene algunas limitaciones. Una restricción notable es que solo puede sostener un tubo de reacción a la vez. Esto significa que no puedes ejecutar una muestra de control junto a tu muestra objetivo, lo que puede ser un inconveniente al validar resultados.

Otra limitación es la ausencia de una tapa calentada en la cámara de reacción. Las tapas calentadas se utilizan a menudo en dispositivos comerciales para prevenir la evaporación y asegurar que los reactivos se mezclen uniformemente. Si bien los usuarios pueden mitigar este problema usando aceite sobre el líquido, requiere pasos adicionales que pueden complicar el proceso.

Conclusión

MobileLAMP representa un avance prometedor en el campo de las pruebas de ácidos nucleicos. Su bajo costo, facilidad de uso y portabilidad ofrecen una herramienta valiosa para probar material genético en diversas situaciones. Aunque tiene algunas limitaciones, su diseño e implementación abren nuevas posibilidades para la accesibilidad en diagnósticos médicos, especialmente en áreas con poco financiamiento. MobileLAMP puede ayudar a mejorar las pruebas y el monitoreo de enfermedades infecciosas, apoyando en última instancia a las iniciativas de salud pública en todo el mundo.

Fuente original

Título: MobileLAMP: A portable, low-cost, open-source device for isothermal nucleic acid amplification

Resumen: 1Isothermal amplification-based methods for pathogen DNA or RNA detection offer high sensitivity, rapid detection, and the potential for deployment in remote fields and home testing. Consequently, they are emerging as alternatives to PCR and saw a surge in research activity and deployment for the rapid detection of SARS-CoV-2 during the Covid-19 pandemic. The most common isothermal DNA detection methods rely on minimal reagents for DNA amplification and simple hardware that can maintain isothermal conditions and read-out a fluorescent or colorimetric signal. Many researchers globally are working on improving these components based on diverse end-user needs. In this work, we have recognized the need for an open-source hardware device for isothermal amplification, composed of off-the-shelf components that are easily accessible in any part of the world, is easily manufacturable in a distributed and scalable way using 3D printing, and that can be powered using a wide diversity of batteries and power sources. We demonstrate the easy assembly of our device design and demonstrate its efficacy using colorimetric LAMP for both RNA and DNA targets.

Autores: Jennifer C Molloy, M. Bhupathi, S. Hegde, G. C. R. Devarapu

Última actualización: 2024-02-16 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.13.580127

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.13.580127.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a biorxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

Más de autores

Artículos similares