CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está relacionada con la detección de un agente infeccioso a partir de sondas con fibras o papel, y más particularmente está relacionada con un kit y dispositivo cilindrico para la detección de un agente infeccioso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se han diseñado diferentes clases de ensayos biológicos para la detección de un agente infeccioso a base de papel o fibras, incluidas las varillas de medición, los ensayos de flujo lateral (LFA), los dispositivos analíticos basados en papel (pPAD) y la placa de micropocillos. Dichas plataformas poseen varios beneficios como lo es la rapidez y costos, así como que son ligeras y se necesita poca cantidad de volumen de muestra. Sin embargo, poseen limitaciones como sensibilidad de detección insuficiente, inestabilidad del material (papel o fibra), necesidad de tratamiento en la superficie debido a la naturaleza inerte del papel o fibra y poco tiempo de vida útil después de la activación de la superficie.

Además, la mayoría de los ensayos basados en papel utilizan nitrocelulosa (NC) disponible en el mercado. No obstante, no existe un gran control sobre las propiedades de dicho papel, ya que la calidad del papel puede variar de un fabricante a otro y es conocido que la nitrocelulosa tiene un WCA de 21° a 67°, este nivel de hidrofilia puede inducir una mayor probabilidad de una señal de falso positivo. Por esa razón, las plataformas analíticas en papel generalmente sufren de sensibilidad insuficiente. Por lo tanto, es necesario desarrollar un papel con una morfología de superficie adaptada, propiedades de superficie y humectabilidad ajustada para fines específicos.

Por ejemplo, el documento W02007/106050 describe una prueba ELISA para detectar anticuerpos específicos de miembros de los flavivirus a partir de muestras biológicas, y se basa en una competencia por la unión del epítopo en la proteína de la envoltura del antígeno de flavivirus capturado usando IgA anti-flavivirus en presencia de suero positivo de flavivirus. Por su parte, el documento CN205679623U describe una fibra de nitrocelulosa cubierta de oro coloidal y kit de detección del antígeno del virus del dengue a partir de muestras de sangre.

Sin embargo, ninguno de los documentos sugiere el uso de una sonda que permita suspender una fibra de manera vertical sin utilizar adhesivos para duplicar el área de contacto en el ensayo. Tampoco anticipan el uso de un arreglo específico de reacción de polimerización por radicales libres, electrospinning y finalmente una impresión 3D o moldeo por inyección para obtener una alta sensibilidad de detección, estabilidad y vida útil del material.

Por consecuencia de lo anterior, se ha buscado suprimir los inconvenientes que presentan los ensayos biológicos a base de papel o fibras utilizados en la actualidad, desarrollando un kit y dispositivo cilindrico para la detección de un agente infeccioso que, además de ser estable y realizar un diagnóstico con una alta sensibilidad, permita aumentar el área de contacto de la fibra utilizada, sin utilizar algún adhesivo y reduciendo los costos de operación. OBJETOS DE LA INVENCIÓN

Teniendo en cuenta los defectos de la técnica anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un kit para la detección de un agente infeccioso sin utilizar adhesivos con una alta sensibilidad.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un kit para la detección de un agente infeccioso que utiliza un dispositivo cilindrico para brindar una mayor área de contacto y así reducir los costos de operación.

Estos y otros objetos se logran mediante unkit y dispositivo cilindrico para la detección de un agente infeccioso de conformidad con la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

Se ha inventado un kit para la detección de un agente infeccioso con un dispositivo cilindrico, tipo sonda, que permite sumergir una fibra de detección de forma vertical, sin utilizar adhesivos, para duplicar su área de contacto y de esta forma obtener un diagnóstico con alta sensibilidad y menor costo de operación.

De esta forma, un primer aspecto de la presente invención es un dispositivo para la detección de un agente infeccioso caracterizado porque comprende; i) una pieza hembra que a su vez comprende al menos una hendidura; y ii) una pieza macho que a su vez comprende al menos una prolongación para que las caras externas de cada prolongación se ajusten a cada una de las hendiduras de la pieza hembra, y de esta forma las dos piezas puedan unirse permitiendo la sujeción de una fibra de detección de forma vertical por uno de sus extremos, en donde el dispositivo tiene una forma tal que permite su acoplamiento con los pozos de una charola común utilizada en pruebas de detección de un agente infeccioso.

Ahora bien, un segundo aspecto de la presente invención es un kit para la detección de un agente infeccioso caracterizado porque comprende: a) al menos una fibra de detección que a su vez comprende un anticuerpo predeterminado para la detección de un agente infeccioso predeterminado; b) al menos un dispositivo para la detección de un agente infeccioso caracterizado porque comprende: i) una pieza hembra que a su vez comprende al menos una hendidura; y ¡i) una pieza macho que a su vez comprende al menos una prolongación para que las caras externas de cada prolongación se ajusten a cada uno de las hendiduras de la pieza hembra, y de esta forma las dos piezas puedan unirse permitiendo la sujeción de la fibra de detección de forma vertical por uno de sus extremos; y c) una microplaca que a su vez comprende una pluralidad de pocilios y una solución dentro de cada pocilio que potencialmente comprende un biomarcador relacionado con un agente infeccioso predeterminado, en donde cada dispositivo se acopla con uno de los pocilios de la pluralidad de pocilios permitiendo que la fibra de detección se sumerja en la solución. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los aspectos novedosos que se consideran característicos de la presente invención, se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo, algunas modalidades, características y algunos objetos y ventajas de la misma, se comprenderán mejor en la descripción detallada, cuando se lea en relación con los dibujos anexos, en los cuales:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una modalidad de un dispositivo para la detección de un agente infeccioso (1100) de conformidad con los principios de la presente invención.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de una modalidad de ensamblado del dispositivo para la detección de un agente infeccioso (1100) mostrado en la figura 1.

La figura 3 muestra una vista lateral de una modalidad de un kit para la detección de un agente infeccioso (1000) de conformidad con los principios de la presente invención.

La figura 4 muestra una fotografía en perspectiva de una modalidad de un kit para la detección de un agente infeccioso (1000) de conformidad con los principios de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Un primer aspecto de la presente invención es un dispositivo para la detección de un agente infeccioso caracterizado porque comprende: i) una pieza hembra que a su vez comprende al menos una hendidura; y ii) una pieza macho que a su vez comprende al menos una prolongación para que las caras externas de cada prolongación se ajusten a cada una de las hendiduras de la pieza hembra, y de esta forma las dos piezas puedan unirse permitiendo la sujeción de una fibra de detección de forma vertical por uno de sus extremos, en donde el dispositivo tiene una forma tal que permite su acoplamiento con los pozos de una charola común utilizada en pruebas de detección de un agente infeccioso.

En una modalidad preferida de la presente invención, el agente infeccioso a detectar está relacionado con una enfermedad tropical, más preferiblemente con esquistosomiasis, oncocercosis, filariasis linfática, leishmaniasis, lepra, dengue y dengue grave, pian, equinococosis, teniasis y cisticercosis, rabia, la enfermedad de Chagas, úlcera de Buruli, la tripanosomiasis africana humana, enfermedades transmitidas por vectores, dracunculosis.

En una modalidad preferida de la presente invención, la pieza hembra tiene una forma de medio cilindro.

Asimismo, dicha pieza hembra comprende preferiblemente dos hendiduras.

En una modalidad preferida de la presente invención, la pieza macho tiene una forma de medio cilindro.

Asimismo, dicha pieza macho comprende preferiblemente dos prolongaciones.

En relación con dichas pieza hembra y macho, preferiblemente ambas se obtienen mediante impresión 3D o moldeo por inyección.

Al momento de unir ambas piezas para formar un dispositivo con forma cilindrica, dicho dispositivo cilindrico preferiblemente tiene un diámetro de 5 mm. En una modalidad de la presente invención, la fibra de detección se selecciona de fibras de polímero electrohiladas.

Un segundo aspecto de la presente invención es un kit para la detección de un agente infeccioso caracterizado porque comprende; a) al menos una fibra de detección que a su vez comprende un anticuerpo predeterminado para la detección de un agente infeccioso predeterminado; b) al menos un dispositivo para la detección de un agente infeccioso caracterizado porque comprende: i) una pieza hembra que a su vez comprende al menos una hendidura; y ¡i) una pieza macho que a su vez comprende al menos una prolongación para que las caras externas de cada prolongación se ajusten a cada uno de las hendiduras de la pieza hembra, y de esta forma las dos piezas puedan unirse permitiendo la sujeción de la fibra de detección de forma vertical por uno de sus extremos; y c) una microplaca que a su vez comprende una pluralidad de pocilios y una solución dentro de cada pocilio que potencialmente comprende un biomarcador relacionado con un agente infeccioso predeterminado, en donde cada dispositivo se acopla con uno de los pocilios de la pluralidad de pocilios permitiendo que la fibra de detección se sumerja en la solución.

El kit propuesto representa una herramienta en el diagnóstico temprano de un agente infeccioso que tiene una operación similar a la de un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) convencional, por lo que es conveniente para el técnico de laboratorio que realiza ELISA de forma regular.

En una modalidad preferida de la presente invención, el agente infeccioso a detectar es una enfermedad tropical, más preferiblemente se selecciona de esquistosomiasis, oncocercosis, filariasis linfática, leishmaniasis, lepra, dengue y dengue grave, pian, equinococosis, teniasis y cisticercosis, rabia, la enfermedad de Chagas, úlcera de Buruli, la tripanosomiasis africana humana, enfermedades transmitidas por vectores, dracunculosis. Aún más preferiblemente el agente infeccioso es el virus del dengue, el cual de forma preferida se detecta a través de la proteína tipo NS1, características del virus del dengue y que sirve como biomarcador.

En una modalidad de la presente invención, la fibra de detección se selecciona de fibras de polímero electrohiladas.

En una modalidad preferida de la presente invención, el anticuerpo predeterminado se selecciona de entre anticuerpos primarios y/o secundarios, y más específicamente el anticuerpo primario es la glucoproteína NS1 contra el virus del dengue y el anticuerpo secundario es la cadena pesada de cabra anti-ratón IgG2a.

En una modalidad preferida de la presente invención, la pieza hembra tiene una forma de medio cilindro.

Asimismo, dicha pieza hembra comprende preferiblemente dos hendiduras,

En una modalidad preferida de la presente invención, la pieza macho tiene una forma de medio cilindro.

Asimismo, dicha pieza macho comprende preferiblemente dos prolongaciones. En relación con dichas pieza hembra y macho, preferiblemente ambas se obtienen mediante impresión 3D o moldeo por inyección.

En una modalidad preferida de la presente invención, la pluralidad de pocilios comprende

96 pocilios.

Una de las ventajas de la presente invención, es que las fibra de detección se puede sumergir en posición vertical, lo que proporciona una interacción efectiva con ambos lados de dicha fibra, además la presente invención hace innecesaria la aplicación de cualquier tipo de pegamento que, a su vez, minimiza el riesgo de desactivación de proteínas cuando entra en contacto con materiales adhesivos.

Haciendo referencia ahora a la figura 1, en ésta se muestra una vista en perspectiva de una modalidad de un dispositivo para la detección de un agente infeccioso (1100) de conformidad con los principios de la presente invención. Como se puede observar en dicha figura, el dispositivo (1100) comprende una pieza hembra (1110) con dos hendiduras (lili) y una pieza macho (1120) con 2 prolongaciones (1121), además se muestra una fibra de detección (1200).

Haciendo referencia a la figura 2, en ésta se muestra una vista en perspectiva de una modalidad de ensamblado del dispositivo para la detección de un agente infeccioso (1100) mostrado en la figura 1. Como se puede observar en dicha figura, las dos prolongaciones (1121) de la pieza macho (1120) se ajustan con las dos hendiduras (lili) de la pieza hembra (1110), de tal forma que sujetan la fibra de detección (1200)

Haciendo referencia a la figura 3, ésta muestra una vista lateral de una modalidad de un kit para la detección de un agente infeccioso (1000) de conformidad con los principios de la presente invención. Como se puede observar en dicha figura, el kit (1000) comprende una pluralidad de dispositivos para la detección de un agente infeccioso (1100); una microplaca (1300) con una pluralidad de pocilios (1310); y una pluralidad de fibras de detección (1200), en donde cada uno de los dispositivos (1100) se encuentran acoplados en cada uno de los pocilios (1310, de tal forma que la fibra de detección (1200) se encuentra sumergida de forma vertical en una solución (1311) que contiene potencialmente un agente infeccioso.

Haciendo referencia a la figura 4, ésta muestra una fotografía en perspectiva de una modalidad de un kit para la detección de un agente infeccioso (1000) de conformidad con los principios de la presente invención. Como se puede observar en dicha figura, el kit (1000) comprende un dispositivo (1100) con una fibra de detección (1200) sumergida vertical mente. ¹

La presente invención será mejor entendida a partir de los siguientes ejemplos, los cuales se presentan únicamente con fines ilustrativos para permitir la comprensión cabal de las modalidades preferidas de la presente invención, sin que por ello se implique que no existen otras modalidades no ilustradas que puedan llevarse a la práctica con base en la descripción detallada arriba realizada.

Ejemplo 1.

Se realizó un ensayo para fabricar dispositivos cilindricos de conformidad con la presente invención. Para ello, las piezas hembra y macho del dispositivo cilindrico se fabricaron utilizando un sistema Fortus® 400 me FDM de plástico ABS-M30 con una dimensión total de 5 mm, de tal forma que se pueda introducir a uno de la pluralidad de pocilios de una microplaca. El esquema de impresión se diseñó con SolidWorks® y se imprimieron cien pares de piezas para el desarrollo de cada microplaca de 96 pocilios.

Una vez fabricados los cien pares, se colocó una fibra de detección, obtenida mediante electrohilado, entre una pieza hembra y una pieza macho del dispositivo cilindrico, y se realizó lo anterior con los 95 pares restantes y así obtener 96 dispositivos cilindricos, en donde cada uno sostiene una fibra de detección.

Por último, se montó cada uno de los 96 dispositivos cilindricos en cada uno de los 96 pocilios de la tapa de una microplaca común.

Ejemplo 2.

Se realizó un ensayo para preparar soluciones para proteína NS1 del virus del dengue y soluciones para anticuerpos de conformidad con la presente invención, con los siguientes pasos: a. preparar una solución madre de tampón fosfato salino "PBS" (10X) añadiendo 161.2 g de NaCI, 4.4 g de KCI, 24 g de Na2HPC¡4 y 4 g de KH2PO4 a 2,000 mL de agua destilada. b. utilizar un tampón fosfato salino diluido (IX) como tampón de lavado, el cual se utiliza después de recubrir muestras con una solución de proteína NS1. c. preparar un tampón de recubrimiento, para la preparación de la solución de proteína NS1, con 100 mL de agua destilada, 2 mL de carbonato de sodio (feCCh) a 0.2 M y 23 mL de bicarbonato de sodio (NaHCC ) a 0.2 M; d. preparar un tampón de bloqueo para reducir la posibilidad de unión no específica, con albúmina de suero bovino "BSA" al 3 % en tampón fosfato salino (IX); e. emplear polisorbato 20 "Tween 20®" al 0.05 % en tampón fosfato salino (IX) como tampón de lavado después de recubrir las muestras con anticuerpos primarios de glucoproteína NS1 contra el virus del dengue (Anti-Dengue virus NS1 glycoprotein primary antibody) y el anticuerpo secundario es la cadena pesada de cabra anti-ratón IgG2a "HRP" (Goat anti-mouse IgG2a heavy chain. f. usar albúmina de suero bovino al 1 % en PBS (IX) como tampón de dilución para la preparación de las soluciones de anticuerpos.

Ejemplo 3.

Se realizó un ensayo para realizar el diagnóstico de dengue a través de la detección del biomarcador NS1 de conformidad con la presente invención, con los siguientes pasos: a. Lavar 3 veces, cada 5 minutos, cada uno de la pluralidad de pocilios de una charola con 200 pl por pocilio de tampón fosfato salino (IX) a temperatura ambiente, usando un agitador con una velocidad de agitación de 1000 rpm; b. incubar soluciones de NS1 a concentraciones de: 5, 50, 5xl0 ² , 5xl0 ³ , 5xl0 ⁴ y 5x10 ^s Pg/mL a 4°C durante 8 horas, para cada concentración se realizaron 12 réplicas positivas y 8 negativas, las réplicas negativas se prepararon en ausencia de la proteína NS1; c. cargar cada uno de la pluralidad de pocilios con 150 pl de las soluciones de NS1 del paso anterior; d. bloquear con la tapa, montada en el ejemplo 1, cada uno de la pluralidad de pocilios agregando 200 pL de tampón de bloqueo a cada pocilio. La incubación se llevó a cabo a 37 °C durante 1 hora; e. preparar una solución primaria de anticuerpo a 1:10,000 en tampón de dilución, cada pocilio recibió 150 pL de solución primaria y se bloqueó e incubó durante 2 horas a 37 °C); f. lavar 3 veces, cada 5 minutos, con 200 pl por pocilio de solución Tween-20 (ejemplo anterior) a temperatura ambiente, usando un agitador con una velocidad de agitación de 1000 rpm; g. adicionar 150 pL de solución secundaria de anticuerpo a 1:10,000 en tampón de dilución y bloquear e incubar durante 1 hora a 37 °C; h. lavar 3 veces, cada 5 minutos, con 200 pl por pocilio de solución Tween-20 (ejemplo anterior) a temperatura ambiente, usando un agitador con una velocidad de agitación de 1000 rpm; i. cargar cada uno de la pluralidad de pocilios con 100 pl de sustrato de ELISA Tetrametilbencidina "TMB" y bloquear e incubar durante 10 minutos; j. registre la lectura de absorbancia a 370 nm según las instrucciones del fabricante.

De conformidad con lo anteriormente descrito, se podrá observar que el kit y dispositivo cilindrico para la detección de un agente infeccioso, ha sido ideado para el diagnóstico temprano de una enfermedad tropical, y será evidente para cualquier experto en la materia que las modalidades de kit y dispositivo cilindrico para la detección de un agente infeccioso según se describió anteriormente e ilustró en los dibujos que se acompañan, son únicamente ilustrativas más no limitativas de la presente invención, ya que son posibles numerosos cambios de consideración en sus detalles sin apartarse del alcance de la invención. Por lo tanto, la presente invención no deberá considerarse como restringida excepto por lo que exija la técnica anterior y por el alcance de las reivindicaciones anexas.