Proba de fluxo lateral

Unha ilustración da NASA dun ensaio de fluxo lateral.

As probas de fluxo lateral (LFT), tamén coñecidas como ensaios inmunocromatográficos de fluxo lateral ou probas rápidas, son dispositivos sinxelos destinados a detectar a presenza dunha substancia diana nunha mostra líquida sen necesidade de equipos especializados e custosos. Estas probas úsanse amplamente en diagnósticos médicos para probas no fogar, probas de punto de atención ou uso en laboratorio. Por exemplo, a proba de embarazo na casa é unha LFT que detecta unha determinada hormona. Estas probas son sinxelas, económicas e xeralmente amosan resultados en aproximadamente cinco a 30 minutos. Moitas aplicacións baseadas en laboratorio aumentan a sensibilidade de LFT simples empregando equipos dedicados adicionais.

As LFT operan nos mesmos principios que os ensaios inmunosorbentes ligados a encimas (ELISA). En esencia, estas probas executan a mostra líquida ao longo da superficie dunha almofada con moléculas reactivas que mostran un resultado visual positivo ou negativo. As almofadas están baseadas nunha serie de camas capilares, como anacos de papel poroso, polímero microestruturado ou polímero sinterizado. Cada unha destas almofadas ten a capacidade de transportar fluídos (por exemplo, ouriños, sangue, saliva) espontaneamente.

A almofada de mostra actúa como unha esponxa e mantén un exceso de fluído da mostra. Unha vez empapado, o fluído flúe cara á segunda almofada conxugada na que o fabricante almacenou partículas bioactivas liofilizadas chamadas conxugados (véxase máis abaixo) nunha matriz sal-azucre. A almofada conxugada contén todos os reactivos necesarios para unha reacción química optimizada entre a molécula diana (por exemplo, un antíxeno) e o seu compañeiro químico (por exemplo, anticorpo) que foi inmobilizado na superficie da partícula. Isto marca as partículas obxectivo cando atravesan a almofada e continúan ata as liñas de proba e control. A liña de proba mostra un sinal, moitas veces de cor como nas probas de embarazo. A liña de control contén ligandos de afinidade que mostran se a mostra fluíu e as biomoléculas da almofada conxugada están activas. Despois de pasar estas zonas de reacción, o fluído entra no material poroso final, a mecha, que simplemente actúa como un recipiente de residuos.

Os LFT poden funcionar como ensaios competitivos ou sándwich.

Sinopse

Partículas de cores

En principio, pódese usar calquera partícula de cor, porén o látex (cor azul) ou as partículas de ouro (cor vermella) dun tamaño nanométrico son as máis empregadas. As partículas de ouro son de cor vermella debido á resonancia localizada do plasmón superficial. Tamén se poden empregar partículas fluorescentes ou etiquetadas magneticamente, pero requiren o uso dun lector electrónico para avaliar o resultado da proba.

Ensaios de sándwich

Diferenza entre os ensaios de sándwich e os formatos de ensaio competitivo das probas de fluxo lateral

Os ensaios sándwich adoitan empregarse para analitos máis grandes porque adoitan ter varios sitios de unión. A medida que a mostra migra polo ensaio, atópase primeiro cun conxugado, que é un anticorpo específico do analito obxectivo marcado cunha etiqueta visual, normalmente ouro coloidal. Os anticorpos únense ao analito obxectivo dentro da mostra e migran xuntos ata chegar á liña de proba. A liña de proba tamén contén anticorpos inmobilizados específicos do analito diana, que se unen ás moléculas conxugadas unidas ao analito migrado. A liña de proba presenta entón un cambio visual debido á etiqueta visual concentrada, confirmando así a presenza das moléculas diana. A maioría dos ensaios de sándwich tamén teñen unha liña de control que aparecerá se o analito obxectivo está ou non presente para asegurar o bo funcionamento da almofada de fluxo lateral.

O ensaio rápido e de baixo custo baseado en sándwich úsase normalmente para probas de embarazo na casa que detectan a gonadotropina coriónica humana, hCG, na urina das mulleres embarazadas.

Ensaios competitivos

Os ensaios competitivos úsanse xeralmente para analitos máis pequenos xa que teñen menos sitios de unión. A mostra encóntrase primeiro con anticorpos contra o analito obxectivo marcado cunha etiqueta visual (partículas de cores). A liña de proba contén o analito obxectivo fixado á superficie. Cando o analito obxectivo está ausente da mostra, o anticorpo non unido unirase a estas moléculas fixas de analito, o que significa que se amosará un marcador visual. Pola contra, cando o analito obxectivo está presente na mostra, únese aos anticorpos para evitar que se unan ao analito fixo na liña de proba e, polo tanto, non aparece ningún marcador visual. Isto difire dos ensaios sandwich porque ningunha banda significa que o analito está presente.

Probas cuantitativas

A maioría dos LFT están destinados a funcionar sobre unha base puramente cualitativa. Non obstante, é posible medir a intensidade da liña de proba para determinar a cantidade de analito na mostra. Os dispositivos de diagnóstico de man coñecidos como lectores de fluxo lateral son utilizados por varias empresas para proporcionar un resultado de ensaio totalmente cuantitativo. Ao empregar lonxitudes de onda únicas de luz para a iluminación xunto coa tecnoloxía de detección CMOS ou CCD, pódese producir unha imaxe rica en sinal das liñas de proba reais. Usando algoritmos de procesamento de imaxes deseñados especificamente para un tipo e medio de proba particular, as intensidades de liña pódense correlacionar co deseño do analito ntracións. Unha destas plataformas de dispositivos de fluxo lateral de man está feita por Detekt Biomedical L.L.C. As técnicas non ópticas alternativas tamén son capaces de informar sobre os resultados dos ensaios cuantitativos. Un destes exemplos é un inmunoensaio magnético (MIA) en forma LFT que tamén permite obter un resultado cuantificado. Reducir as variacións no bombeo capilar do fluído da mostra é outro enfoque para pasar de resultados cualitativos a cuantitativos. Os traballos recentes demostraron, por exemplo, un bombeo capilar cun caudal constante independente da viscosidade do líquido e da enerxía superficial.

Os teléfonos móbiles demostraron ter un forte potencial para a cuantificación en ensaios de fluxo lateral, non só usando a cámara do dispositivo, senón tamén o sensor de luz ou a enerxía subministrada pola batería do teléfono móbil.

Liña de control

Aínda que non son estritamente necesarios, a maioría das probas incorporarán unha segunda liña que contén un anticorpo que colle látex ou ouro gratis para confirmar que a proba funcionou correctamente.

Extracción de plasma sanguíneo

Debido a que a cor vermella intensa da hemoglobina interfire coa lectura de probas diagnósticas baseadas na detección colorimétrica ou óptica, a separación do plasma sanguíneo é un primeiro paso común para aumentar a precisión das probas diagnósticas. O plasma pódese extraer do sangue enteiro mediante filtros integrados ou mediante aglutinación.

Rapidez e sinxeleza

O tempo para obter o resultado da proba é un dos principais motores destes produtos. As probas poden tardar poucos minutos en desenvolverse. Xeralmente hai unha compensación entre o tempo e a sensibilidade: as probas máis sensibles poden tardar máis en desenvolverse. A outra vantaxe clave deste formato de proba en comparación con outros inmunoensaios é a simplicidade da proba, ao requirir normalmente pouca ou ningunha preparación de mostras ou reactivos.

Patentes

Esta é unha área altamente competitiva e varias persoas reclaman patentes sobre o terreo, sobre todo Alere (antes Inverness Medical Innovations, agora propiedade de Abbott) que posúe patentes presentadas orixinalmente por Unipath. Un grupo de competidores desafía a validez das patentes. Outras empresas tamén teñen patentes neste campo.

Aplicacións

Os ensaios de fluxo lateral teñen unha ampla gama de aplicacións e poden probar unha variedade de mostras como urina, sangue, saliva, suor, soro e outros fluídos. Actualmente son usados ​​por laboratorios clínicos, hospitais e médicos para probas rápidas e precisas de moléculas diana específicas e expresión xénica. Outros usos para os ensaios de fluxo lateral son a seguridade alimentaria e ambiental e a medicina veterinaria para produtos químicos como enfermidades e toxinas. Os LFT tamén se usan habitualmente para a identificación de enfermidades como o ébola, pero o LFT máis común é a proba de embarazo na casa.

Probas COVID-19

Artigo principal: Proba rápida de antíxeno COVID-19.

Os ensaios de fluxo lateral xogaron un papel fundamental nas probas COVID-19 xa que teñen a vantaxe de entregar un resultado en 15-30 minutos. A avaliación sistemática dos ensaios de fluxo lateral durante a pandemia da COVID-19 iniciouse na Universidade de Oxford como parte dunha colaboración no Reino Unido con Public Health England. Un estudo iniciado en xuño de 2020 no Reino Unido, FALCON-C19, confirmou a sensibilidade dalgúns dispositivos de fluxo lateral (LFD) neste escenario. Catro de 64 LFD probados tiñan características de rendemento desexables; a proba cualitativa rápida de antíxenos Innova SARS-CoV-2, en particular, foi sometida a unha avaliación clínica prolongada en estudos de campo e atopouse cunha boa detección / sensibilidade de antíxeno viral cunha excelente especificidade, aínda que as taxas de fracaso do kit e o impacto do adestramento foron problemas potenciais. Tras a avaliación, o goberno do Reino Unido decidiu en xaneiro de 2021 abrir escolas secundarias en Inglaterra, con alumnos e profesores que recibían LFT diariamente, parte do que se denominou "Operación Moonshot". Non obstante, o 19 de xaneiro de 2021 o MHRA non autorizou probas diarias de resposta rápida como alternativa ao auto illamento.

Os LFT utilizáronse para probas masivas de COVID-19 a nivel mundial e complementan outras medidas de saúde pública para COVID-19.

Algúns científicos alleos ao goberno expresaron serias dúbidas sobre o uso de Innova LFDs para a detección de Covid. Segundo Jon Deeks, profesor de bioestatística na Universidade de Birmingham, Inglaterra, a proba Innova é "totalmente inadecuada" para a proba comunitaria: "como a proba pode perder ata a metade dos casos, un resultado da proba negativo indica un risco reducido de Msgstr "Covid, pero non exclúe Covid". Tras as críticas de expertos e a falta de autorización por parte do regulador, o goberno do Reino Unido "detivo" os LFT diarios nas escolas inglesas a mediados de xaneiro de 2021.

Véxase tamén

Outros artigos

• ELISA
• MELISA
• CEDIA
• Inmunoensaio magnético
• Radioinmunoensaio