《Dispositiu microfluídic de paper híbrid/PDMS integrat amb l'extracció d'ARN i l'amplificació de la recombinasa polimerasa per a la detecció de norovirus en aliments express
Norovirus (Hunov) pertany a la família Caliciviridae i es transmet principalment mitjançant aliments contaminats. És la principal causa de gastroenteritis aguda.
El Centre de Malalties Virals de l’Institut Lady Davis de la Universitat McGill del Canadà ha publicat investigacions conjuntament sobre un estudi de detecció relacionat. L’equip d’investigació va desenvolupar un dispositiu microfluídic basat en origami i va utilitzar el norovirus murí murí 1 (MNV -1) per a una sèrie d’experiments de prova. El dispositiu absorbeix l’ARN mitjançant una tira de paper, amplifica l’ARN mitjançant la tecnologia d’amplificació d’àcids nucleics ràpid isotèrmic isotèrmic MIRA i realitza anàlisis de flux lateral a la franja de paper. Es visualitza tot el procés de detecció i els resultats, amb la prova finalitzada en 35 minuts, aconseguint un 100% d’especificitat i un límit de detecció de 200 PFU/ml. Aquest dispositiu mostra un potencial important per detectar virus que es produeixen en productes agrícoles, especialment en entorns remots i limitats.
Mètode experimental
Les tires de paper de cel·lulosa van absorbir Mnv -1 RNA, que després es va alliberar al reactiu Mira. L’ARN es va transcriure primer en ADN complementari (ADNc) i després es va amplificar en ADN de doble cadena (dsDNA). Posteriorment, les sondes s’enllacen específicament a la seqüència de destinació. Després que el residu de tetrahidrofuran (THF) es va escindir per Endonuclease IV, la cadena restant es va estendre per polimerasa per produir un amplicó complet. L’amplicó es va capturar i es va visualitzar com un canvi de color a la línia T.
(Diagrama esquemàtic del principi experimental)
Èxits de desenvolupament
(Diagrama esquemàtic del dispositiu microfluídic de paper/PDMS)
L’equip d’investigació va desenvolupar un dispositiu microfluídic de paper plegable/PDMS que integra múltiples funcions, inclosa l’extracció d’àcids nucleics, l’amplificació d’àcid nucleic isotèrmic i la detecció visual. Aquest dispositiu integra perfectament tot el procés, des de la preparació de mostres fins a la detecció de MNV -1.
El dispositiu microfluídic completa la detecció en 35 minuts, amb un límit de detecció de 200 PFU/ml. El cost de cada dispositiu microfluídic es calcula com a 6,76 dòlars, cosa que el converteix en el mètode més rendible entre tots els mètodes de detecció coneguts que utilitza l’equip de recerca.
Significació experimental
L’equip d’investigació va avaluar a més el rendiment d’aquest dispositiu microfluídic per detectar MNV -1 en enciam i gerds. Van introduir extractes d’ARN MNV cru -1 en mostres agrícoles fresques, eliminant la necessitat d’extracció de l’ARN de virus complexes i passos de purificació. El dispositiu va detectar 170 PFU/g en enciam i 230 PFU/g en gerds.
(Sensibilitat de la detecció de Mnv -1 en enciam i gerds mitjançant el dispositiu microfluídic)
Els mètodes moleculars tradicionals per detectar virus en aliments, com PCR i QPCR, requereixen virus d’alta puresa, cosa que fa que el procés d’elució, concentració i purificació de virus de les matrius d’aliments complexes. A més, els mètodes tradicionals requereixen equips complicats, voluminosos i costosos, fent-los inadequats per utilitzar-los en entorns limitats per recursos.
Aquest dispositiu té un valor important per a la detecció ràpida de Hunov i altres virus transportats alimentaris dins de la cadena de subministrament d'aliments.
Informació de l'article
Revista: Microbiologia Aplicada i Ambiental
Títol de l'article: Dispositiu microfluídic Hybrid Paper/PDMS integrat amb l'extracció d'ARN i l'amplificació de la recombinasa polimerasa per a la detecció de norovirus en aliments
Factor d’impacte: 3.9
Equip de recerca: Centre de malalties virals, Institut Lady Davis, Universitat McGill