ES2895200A1 - Dispositivo y procedimiento de detección de patógenos en una muestra - Google Patents

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Abstract

Dispositivo y procedimiento de detección de patógenos en una muestra. El dispositivo de detección de patógenos comprende un hisopo absorbente (4) para la recogida de una muestra; una cámara de inserción (1) para insertar el hisopo absorbente (4) con la muestra; una cámara de destilación (2) donde se separa la muestra del hisopo absorbente (4); y una cámara de extracción y amplificación de ARN (3) en la que se mezcla la muestra con un reactivo (6). El procedimiento comprende las etapas de obtener una muestra; mezclar la muestra con un reactivo isotérmico; calentar la mezcla de la muestra con el reactivo isotérmico a una temperatura predeterminada durante un periodo de tiempo predeterminado para extraer y amplificar ARN en la muestra; y determinar la presencia o no de un patógeno en función del cambio de apariencia de la mezcla de la muestra con el reactivo isotérmico.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento de detección de patógenos en una muestra
La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento de detección de patógenos en una muestra, en particular una muestra de saliva.
Antecedentes de la invención
Uno de los grandes retos para la mitigación de la pandemia COVID-19 es romper la cadena de transmisión mediante la identificación de sujetos que están infectados, pero que, aunque se mantienen asintomáticos o muestran síntomas leves tienen potencial para transmitir el virus.
Existen diversos métodos diagnósticos para identificar el virus SARS-CoV-2 causante de la COVID-19, cada uno de ellos con características específicas de precisión, tiempo de respuesta, facilidad de uso y coste de ejecución.
La detección del ARN del SARS-CoV-2 mediante técnicas basadas en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) tiene alta sensibilidad y especificidad, aunque su ejecución requiere la disponibilidad de personal especializado y de instrumentos diagnósticos de cierta complejidad y un tiempo de respuesta no es inferior a una hora.
La muestra idónea para detectar el SARS-CoV-2 es una muestra mínimamente invasiva nasofaríngea u orofaríngea cuya recogida genera cierta incomodidad, especialmente en los niños, y ha de ser realizada por personal entrenado.
La detección en saliva del RNA viral se ha relacionado en adultos sintomáticos con la fase de la enfermedad en la que el paciente es más contagioso. La saliva es una muestra no invasiva, de fácil recogida, susceptible de ser procesada en simples dispositivos utilizados en cualquier punto donde sea necesario.
Descripción de la invención
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un procedimiento de detección de patógenos en una muestra, en particular para el diagnóstico de la COVID-19 que permite la recogida de muestras de saliva, la extracción del ARN de SARS-CoV-2, la amplificación isotérmica del ARN y la lectura de resultados en un dispositivo de tamaño reducido.
Con el dispositivo y el procedimiento de detección de la invención se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán a continuación.
De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención se refiere a un dispositivo de detección de patógenos en una muestra, que comprende:
- un hisopo absorbente para la recogida de una muestra;
- una cámara de inserción para insertar el hisopo absorbente con la muestra;
- una cámara de destilación donde se separa la muestra del hisopo absorbente; y
- una cámara de extracción y amplificación de ARN en la que se mezcla la muestra con un reactivo.
Ventajosamente, la cámara de destilación es más estrecha que la cámara de inserción. De esta manera, el hisopo con la muestra puede permanecer en la cámara de inserción el tiempo que se desee previamente a la realización del procedimiento de detección.
Además, entre la cámara de destilación y la cámara de extracción y amplificación de ARN está preferentemente dispuesto un elemento de cierre desplazable entre una posición de apertura, en la que se permite la comunicación entre la cámara de destilación y la cámara de extracción y amplificación de ARN, y una posición de cierre, en la que cierra la cámara de extracción y amplificación de ARN.
El dispositivo de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la presente invención también comprende ventajosamente un bloque térmi
extracción y amplificación de ARN.
De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de detección de patógenos en una muestra, que comprende las etapas de:
- obtener una muestra;
- mezclar la muestra con un reactivo isotérmico;
- calentar la mezcla de la muestra con el reactivo isotérmico a una temperatura predeterminada durante un periodo de tiempo predeterminado para extraer y amplificar ARN en la muestra;
- determinar la presencia o no de un patógeno en función del cambio de apariencia de la mezcla de la muestra con el reactivo isotérmico.
Ventajosamente, la etapa de calentamiento de la mezcla comprende un primer calentamiento a una primera temperatura durante un primer periodo de tiempo y un segundo calentamiento a una segunda temperatura durante un segundo periodo de tiempo.
De acuerdo con una realización preferida, la primera temperatura está comprendida entre 90°C y 100°C, en particular, 100°C, el primer periodo de tiempo está comprendido entre 4 y 6 minutos, en particular, 5 minutos, la segunda temperatura está comprendida entre 55°C y 65°C, en particular, 60°C, y el segundo periodo de tiempo está comprendido entre 10 y 20 minutos, en particular, 15 minutos.
Preferentemente, el reactivo isotérmico es un reactivo liofilizado, en particular, el reactivo isotérmico es un reactivo de amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP).
Además, preferentemente, el patógeno a detectar es virus SARS-CoV-2, y la muestra es una muestra de saliva.
Breve descripción de los dibujos
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto, se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.
Las figuras 1 a 3 son vistas esquemáticas en alzado frontal del dispositivo de detección de acuerdo con la presente invención en las que se muestran las etapas del procedimiento de detección.
Descripción de una realización preferida
El dispositivo comprende una serie de cámaras interconectadas entre sí. En particular, una cámara de inserción 1, una cámara de destilación 2 y una cámara de extracción y amplificación de ARN 3.
En cada una de estas cámaras se realizan la inserción de la muestra, su destilación, la extracción del ARN viral y la amplificación del ARN por contacto con reactivos liofilizados previamente incorporados al dispositivo.
Esta configuración evita la etapa de centrifugación necesaria para destilar la saliva recogida mediante un hisopo absorbente 4 en forma de esponja, ejerciendo una acción manual de desplazamiento del hisopo 4 desde la cámara de inserción de la muestra 1 más ancha a la cámara de destilación 2 más estrecha.
Además, el dispositivo comprende un bloque térmico 5 que se puede establecer en dos temperaturas (por ejemplo, 95 y 60 grados) para realizar respectivamente la extracción y la amplificación del ARN viral.
De acuerdo con una realización preferida, se utiliza la técnica LAMP (amplificación isotérmica mediada por bucle) para el diseño de los reactivos de amplificación, aunque el método podría incorporar reactivos basados en otras técnicas isotérmicas.
Con el dispositivo de acuerdo con la presente invención todas las etapas del procedimiento también de acuerdo con la presente invención se pueden realizar en un dispositivo móvil que cabe en la palma de la mano y que, por su sencillez de uso, se puede utilizar en cualquier punto de necesidad para identificar individuos con la infección, sean sintomáticos o asintomáticos, por ejemplo, en un entorno doméstico, en un colegio, en un aeropuerto o en un centro de atención primaria.
Además, el procedimiento de acuerdo con la presente invención aporta rapidez de respuesta (unos 15 minutos) y precisión comparable a la detección por PCR.
El procedimiento de acuerdo con la presente invención comprende las siguientes etapas:
En primer lugar, se recoge una muestra, tal como saliva, con el hisopo absorbente 4.
A continuación, el hisopo absorbente 4 con la muestra se introduce en el dispositivo en la cámara de inserción 1. Si no se desea continuar con el procedimiento de inmediato, el hisopo absorbente 4 se puede guardar en la cámara de inserción 1 el tiempo que sea necesario.
Cuando se desea continuar, se introduce el hiposo absorbente 4 en la cámara de destilación 2, que al ser más estrecha que la cámara de inserción 1, presionará el hiposo absorbente 4 para que la muestra (saliva) gotee hacia la cámara de extracción y amplificación de ARN 3.
Por ejemplo, la cantidad necesaria de saliva puede ser de unos 100 ^l para eluir los reactivos de LAMP liofilizados 6.
Una vez la muestra está en la cámara de extracción y amplificación de ARN 3, esta se cierra mediante un elemento de cierre 7 para evitar la salida de la muestra de esta cámara de extracción y amplificación de ARN 3.
Finalmente, la cámara de extracción y amplificación de ARN 3 con la muestra y los reactivos es sometida a un calentamiento en el bloque térmico 5. Por ejemplo, se somete en primer calentamiento de 5 minutos a 95°C y de 15 minutos a 60°C.
Debe indicarse que estos tiempos y temperaturas son adecuados para reactivos de LAMP, pero podrían utilizarse tiempos y temperaturas adecuados de acuerdo con los reactivos utilizados.
Finalmente, se lee la reacción, por ejemplo, la reacción de LAMP. Por ejemplo, un cambio de color transparente a verde sería un resultado positivo, determinándose que el sujeto de examen tiene una carga vírica.
A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que el dispositivo y el procedimiento de detección descrito es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser sustituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de detección de patógenos en una muestra, que comprende:
- un hisopo absorbente (4) para la recogida de una muestra;
- una cámara de inserción (1) para insertar el hisopo absorbente (4) con la muestra;
caracterizado por que también comprende:
- una cámara de destilación (2) donde se separa la muestra del hisopo absorbente (4); y
- una cámara de extracción y amplificación de ARN (3) en la que se mezcla la muestra con un reactivo (6).
2. Dispositivo de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cámara de destilación (2) es más estrecha que la cámara de inserción (1).
3. Dispositivo de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 1, en el que entre la cámara de destilación (2) y la cámara de extracción y amplificación de ARN (3) está dispuesto un elemento de cierre (7) desplazable entre una posición de apertura, en la que se permite la comunicación entre la cámara de destilación (2) y la cámara de extracción y amplificación de ARN (3), y una posición de cierre, en la que cierra la cámara de extracción y amplificación de ARN (3).
4. Dispositivo de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende un bloque térmico (5) para calentar la cámara de extracción y amplificación de ARN (3).
5. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra, caracterizado por que comprende las etapas de:
- obtener una muestra;
- mezclar la muestra con un reactivo isotérmico;
- calentar la mezcla de la muestra con el reactivo isotérmico a una temperatura predeterminada durante un periodo de tiempo predeterminado para extraer y amplificar ARN en la muestra;
- determinar la presencia o no de un patógeno en función del cambio de apariencia de la mezcla de la muestra con el reactivo isotérmico.
6. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la etapa de calentamiento de la mezcla comprende un primer calentamiento a una primera temperatura durante un primer periodo de tiempo y un segundo calentamiento a una segunda temperatura durante un segundo periodo de tiempo.
7. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la primera temperatura está comprendida entre 90°C y 100°C, en particular, 100°C.
8. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el primer periodo de tiempo está comprendido entre 4 y 6 minutos, en particular, 5 minutos.
9. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la segunda temperatura está comprendida entre 55°C y 65°C, en particular, 60°C.
10. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el segundo periodo de tiempo está comprendido entre 10 y 20 minutos, en particular, 15 minutos.
11. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el reactivo isotérmico es un reactivo liofilizado.
12. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con la reivindicación 5 u 11, en el que el reactivo isotérmico es un reactivo de amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP).
13. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en el que el patógeno a detectar es virus SARS-CoV-2.
14. Procedimiento de detección de patógenos en una muestra de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, en el que la muestra es una muestra de saliva.
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