Dispositivo de detección de malaria no invasivo utiliza luz para el diagnóstico

Las pruebas rápidas, que son fáciles de implementar y requieren un equipo mínimo, brindan una importante herramienta de diagnóstico en el esfuerzo continuo contra la malaria, que afecta a más de 250 millones de personas en todo el mundo anualmente. Si bien el advenimiento de estas pruebas ha avanzado mucho en el diagnóstico en regiones donde la enfermedad es endémica, todavía involucran extracciones de sangre invasivas de los pacientes, lo que requiere personal médico calificado y presenta riesgos de seguridad adicionales.

Un equipo dirigido por un ingeniero de Johns Hopkins está desarrollando una alternativa: una prueba de diagnóstico rápido que utiliza la luz para diagnosticar la enfermedad, a menudo mortal, sin necesidad de extraer sangre ni pincharse los dedos.

«Con nuestro método propuesto, no hay pinchazos invasivos en los dedos. En cambio, estamos trabajando en una forma de diagnosticar si una persona tiene paludismo a través de mediciones no invasivas usando luz infrarroja cercana», dijo el líder del equipo, Ishan Barman, profesor asociado. de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería de Whiting.

Las pruebas rápidas actuales contra la malaria implican aplicar una muestra de sangre a una tira de prueba que puede detectar la presencia de parásitos plasmodium que causan la malaria en los glóbulos rojos. Estas pruebas pueden administrarse en el lugar de atención y proporcionar resultados en unos 20 minutos, pero también son inadecuadas para la detección de infecciones asintomáticas en las que el nivel de parásitos en la sangre es bajo.

El equipo de Barman mejora ese modelo mediante el desarrollo de un dispositivo de detección manual que puede escanear el brazo o el dedo de un paciente para detectar la presencia de malaria, eliminando la necesidad de extraer sangre.

Llamada ParaSpy Plus, la tecnología depende de una sonda de fibra óptica que combina dos modalidades de espectroscopia, la espectroscopia Raman sin etiquetas y la espectroscopia de reflectancia difusa, o DRS, para cuantificar de forma no invasiva los parásitos de la malaria en los glóbulos rojos.

Gracias a la sonda de fibra, las mediciones Raman y DRS se realizan secuencialmente in vivo sin tomar muestras de sangre. Cuando el dispositivo las recopile, las mediciones se incorporarán directamente a los algoritmos de inteligencia artificial que pueden proporcionar un diagnóstico rápido y preciso.

El equipo planea integrar su nueva tecnología de detección y software de inteligencia artificial en un solo dispositivo de detección portátil. Y sin extracción de sangre ni preparación de muestras, el dispositivo se puede utilizar para detectar malaria fuera de un entorno clínico, como escuelas o centros comunitarios.

El equipo espera que al final del período del proyecto de tres años, el prototipo esté listo para la validación a gran escala a través de estudios clínicos en diferentes regiones endémicas de malaria.

Barman dice que ParaSpy Plus también se podrá adaptar al diagnóstico y tratamiento de muchas otras enfermedades.

«El objetivo secundario de nuestro trabajo es explorar la capacidad de esta plataforma para el diagnóstico de enfermedades con alta prevalencia entre las mismas poblaciones, como la anemia y la enfermedad de células falciformes», dijo Barman.