Rapid diagnostic test for the detection of communicable diseases
La prevenció i el control de les malalties transmissibles depenen, en gran mesura, de la detecció ràpida i eficaç. Els mètodes convencionals per a la detecció d'un patogen, com ara el cultiu microbiològic, generalment requereixen molt de temps, són laboriosos, necessiten personal qualificat i n...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/670392 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/670392 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Biosensors Biosensores Test de diagnòstic ràpid Test de diagnòstico ràpido Rapid diagnostic test Dispositius basats en paper Dispositivos basados en papel Paper-based devices Ciències Experimentals 543 |
| Sumario: | La prevenció i el control de les malalties transmissibles depenen, en gran mesura, de la detecció ràpida i eficaç. Els mètodes convencionals per a la detecció d'un patogen, com ara el cultiu microbiològic, generalment requereixen molt de temps, són laboriosos, necessiten personal qualificat i no són aptes com a eines de diagnòstic en el punt d'atenció. El desenvolupament de mètodes de diagnòstic ràpid en el marc dels criteris ASSURED, de l'anglès (A) Affordable, (SS) Sensitive i Didàctiques, (O) User-friendly, (R) Rapid and Robust, (I) Equipment free, and (d) Deliverable to those who need it, Affordable, descrits per l'Organització Mundial de la Salut (OMS), es troben en l'actualitat sota intens estudi. Per tant, la present tesi aborda el disseny i desenvolupament d'estratègies, mètodes i materials per millorar les prestacions analítiques i simplificar el procediment en proves de diagnòstic ràpid, incloses noves estratègies de preconcentració en fase sòlida, mètodes d'amplificació i materials avançats, així com la seva integració en diferents plataformes (principalment biosensors basats en detecció electroquímica i proves en paper amb lectura òptica). En tots els casos, les aplicacions seleccionades es centren en malalties transmissibles, inclosos els patògens transmesos pels aliments i els micobacteris. Amb aquesta finalitat, es comparen dues plataformes basades en paper en diferents configuracions (flux lateral i vertical) en termes de rendiment analític per a la detecció de Mycobacterium. Per aconseguir una millora addicional en el límit de detecció, s'estudia la preconcentració prèvia dels bacteris per separació immunomagnètica. En segon lloc, s'avaluen i es comparen en termes del seu rendiment analític la detecció simultània de Salmonella i E. coli mitjançant flux lateral d'àcid nucleic amb lectura visual i genosensors electroquímics. Si bé aquests mètodes requereixen PCR de doble etiquetatge per a l'amplificació, es poden adaptar fàcilment a termocicladors portàtils que funcionen amb bateries per poder ser realitzats en entorns amb recursos limitats per satisfer les demandes de diagnòstic ASSURED. A més, també es presenta en aquesta tesi la síntesi de polímers magnètics impresos molecularment, per tal de reemplaçar les partícules magnètiques biològicament modificades, i prenent com a model la detecció de biotina i de molècules biotinilades. A més, es realitza la caracterització del material mitjançant diferents tècniques analítiques i es compara, en tots els casos, amb el polímer no imprès. Aquest material biomimètic mostra un gran potencial per a la preconcentració i detecció d'una àmplia gamma d'analits. Malgrat tot els progressos, les tècniques d'amplificació d'àcid nucleic segueixen essent necessàries per assolir els límits de detecció requerits en algunes malalties transmissibles. En aquest sentit, les tècniques d'amplificació isotèrmiques són bons candidats per dur a terme proves de diagnòstic en entorns on la PCR pot ser una barrera. En concret, es descriu en aquest treball la detecció d' E.coli mitjançant un genosensor electroquímic basat en l'amplificació isotèrmica. En aquest cas, s'optimitza la lectura electroquímica per voltamperometria d'ona quadrada en elèctrodes d'un sol ús comparant dues estratègies de marcatge del producte amplificat. És important ressaltar que totes aquestes estratègies apunten a ser utilitzades com a eines per millorar les proves de diagnòstic ràpid en entorns de baixos recursos, per interrompre la cadena d'infecció de malalties transmissibles i permetre, per tant, un tractament precoç. |
|---|