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PLATAFORMA BASADA EN BIOSENSORES A FIBRA ÓPTICA PARA LA DETECCIÓN RÁPIDA DE TUBERCULOSIS Y EL SEGUIMIENTO EVOLUTIVO DE PACIENTES
Resumen
Como métodos convencionales de diagnósticos para la detección de la TB, se ha usado la baciloscopia de esputo, y el cultivo de micobacteria, sin embargo éstos métodos tienen como desventaja el tiempo necesario para la obtención de resultados y una baja sensibilidad lo que limita las posibilidades de detección temprana y tratamiento eficaz de la enfermedad. Por otro lado métodos de diagnóstico molecular como la PCR y los inmunoensayos han mostrado buenos resultados, pero requieren el uso de equipos y reactivos costosos, además de personal altamente capacitado para realizar los análisis, haciendo de la técnica un procedimiento robusto y consolidado en un solo lugar, imposibilitando su condición de portabilidad [1–3]. En contraste, un biosensor puede definirse como un dispositivo capaz de detectar analitos usando un reconocimiento molecular rápido, directo y específico [4]. Generalmente los biosensores están compuestos por dos elementos fundamentales: (1) un receptor biológico (como proteínas, ADN, células, entre otros) que detecta de manera específica una sustancia (analito); y (2) un transductor o sensor capaz de interpretar la reacción de reconocimiento biológico que produce el receptor y transducirla en una señal cuantificable. Además de la sensibilidad y selectividad, una de las características fundamentales que hace tan potenciales a la mayoría de los biosensores es la posibilidad de realizar el análisis de la sustancia a determinar en tiempo real y de forma directa (sin necesidad de la intervención de un marcador) [5], [6]. Entre las diferentes técnicas que son objeto de estudio en el campo de la biosensórica se destacan los biosensores electroquímicos, ópticos, piezoeléctricos, termométricos y nanomecánicos [5], [7–9]. Los biosensores ópticos han demostrado ser una solución poderosa para la detección y el análisis en aplicaciones de investigación biomédica [10]. Hasta ahora, se han estudiado múltiples estructuras de fibra óptica para biosensores, incluidos los basados en resonancia de plasmón superficial [11], [12], cristal fotónico [13], [14], redes de bragg [15], redes de período largo [15–17], e interferómetros [18–20]. La necesidad de reconocimiento de bajas concentraciones de analitos, que implica pequeños cambios de índice de refracción, hace que sea necesario utilizar estructuras muy sensibles para este fin. Según cifras de la OMS, en la región de las Américas se estima que hubo unas 23.226 muertes por tuberculosis en 2016. Al no recibir tratamiento oportuno, estos pacientes pueden contagiar a otros y perpetuar así la enfermedad. La tuberculosis es un padecimiento estrechamente ligado al VIH y según datos de 2016, se calcula que más de 30 mil personas con esta infección desarrollaron tuberculosis en la región [21]. En el caso colombiano, según el más reciente boletín del Instituto Nacional de Salud (INS), la notificación de casos de tuberculosis aumentó en 3.9% en los dos últimos años. Mientras que en 2015 la tasa era de 24 casos por cada cien mil habitantes, en 2017 aumentó a 26,3 por cada cien mil. Igualmente, en el territorio nacional se reportaron 14.409 casos de esta enfermedad durante 2017, de los cuales, 12.996 casos fueron nuevos. El objetivo general de esta propuesta es entonces el de desarrollar una plataforma basada en biosensores de fibra óptica altamente sensibles para la detección rápida de Tuberculosis y el seguimiento evolutivo de pacientes, por medio de la medición de la concentración del biomarcador 38kDa de Mycobacterium tuberculosis (TB) en muestras de esputo. El modelo final ofrece ser compacto y portable, lo que posibilita su utilización en lugares inviables para una técnica analítica convencional, como regiones lejanas a un centro hospitalario o un laboratorio clínico. Además, promete la posibilidad de realizar un monitoreo constante y rápido a la enfermedad en pacientes luego de comenzar un tratamiento, y así determinar su efectividad de manera temprana.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria externa
Modalidad:Convocatoria externa
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