El nuevo dispositivo de microfluidos ofrece pruebas renales asequibles para la atención

El nuevo dispositivo de microfluidos ofrece pruebas renales asequibles para la atención

La enfermedad renal crónica (ERC) afecta a más de 800 millones de personas en todo el mundo y, a menudo, se diagnostica demasiado tarde para recibir una intervención eficaz. La detección temprana depende de la medición precisa de biomarcadores como la creatinina y la relación albúmina-creatinina en orina (UACR). Si bien las pruebas de orina no son invasivas e informativas, los métodos estándar requieren mucho tiempo, son costosos y requieren instalaciones especializadas. Los dispositivos existentes en el punto de atención brindan comodidad, pero siguen siendo prohibitivamente costosos o técnicamente complejos para muchos usuarios. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de una plataforma sólida, asequible y fácil de usar para medir la creatinina urinaria con precisión clínica. Debido a estos desafíos, se necesitan nuevos enfoques para desarrollar herramientas de diagnóstico accesibles para la detección y vigilancia de la ERC.

Investigadores de la Universidad de Manitoba, en colaboración con socios clínicos y técnicos, han desarrollado un dispositivo de microfluidos pasivo de bajo costo para realizar pruebas de creatinina en orina. Publicado (doi: 10.1038/s41378-025-00880-z) el 2 de abril de 2025 enMicrosistemas y nanoingenieríaEl estudio describe el diseño, fabricación y validación del “chip UCR”. Este dispositivo utiliza una reacción JAFFE basada en colores y un sistema de flujo con presión equilibrada para proporcionar mediciones rápidas y estables. Al eliminar la necesidad de bombas externas o electricidad, el chip UCR allana el camino para pruebas de función renal descentralizadas y asequibles.

El UCR-CHIP integra dos innovaciones clave: un sistema de compensación de presión bifásico pasivo (2-PPC) y una red de canales de microfluidos diseñada para una proporción de mezcla precisa de 1:5 entre orina y reactivo. Esta configuración garantiza reacciones químicas consistentes y una rápida estabilización de la señal colorimétrica. Utilizando la reacción de Jaffe, que produce un complejo naranja cuando la creatinina interactúa con el ácido pícrico en condiciones alcalinas, el chip permite lecturas ópticas cuantificables a través de una plataforma de microscopio USB. La estabilización de la señal se logra en 7 minutos y el ChIP mantiene la estabilidad de la detección durante 30 minutos, una mejora significativa con respecto a los ensayos tradicionales. La validación técnica demostró un rango de detección lineal dinámico de hasta 40 mm y un límite de detección bajo de 0,521 mm, que cubre todo el rango clínico. En comparación con los sistemas comerciales de punto de atención, el chip UCR demostró una precisión comparable o mejor y una menor intervención de matrices de orina artificiales. Además, la ventana optimizada para ventanas de observación lenticular con una duración de flujo mejora la uniformidad de la señal y acorta el tiempo de llenado. El dispositivo se fabrica mediante litografía de película seca para lograr alta precisión y es escalable y reproducible. Juntas, estas características hacen del chip UCR una plataforma atractiva para diagnósticos portátiles.

Nuestro objetivo era crear una herramienta de diagnóstico que fuera tan fácil de usar como una tira reactiva de glucosa, pero con la precisión de un análisis de creatinina de laboratorio. El chip UCR satisface esta necesidad combinando precisión microfluídica con un diseño fácil de usar. Tiene el potencial de cambiar la forma en que detectamos y tratamos la enfermedad renal, particularmente en entornos de bajos recursos. “

Dr. Francis Lin, coautor principal

El Dr. Lin destacó la asequibilidad y escalabilidad del dispositivo como ventajas importantes para una implementación generalizada de la salud pública.

Más allá de la detección de ERC, el chip UCR proporciona una plataforma más amplia para el seguimiento de la salud en tiempo real en diversos escenarios, desde la medicina deportiva hasta la atención materna y las pruebas de detección de drogas. Los investigadores prevén integrar este chip con un dispositivo de microfluidos de albúmina urinaria similar para la medición simultánea de UACR, un marcador crucial de daño renal. El diseño también se presta para futuras actualizaciones mediante ensayos enzimáticos o detección basada en fluorescencia para mejorar la especificidad. Con su formato compacto, rentable y sin electricidad, el chip UCR representa un paso importante hacia diagnósticos equitativos en el lugar de atención adaptados tanto a entornos clínicos como domésticos.

Fuentes: