Crean un sensor portátil de virus con bioluminiscencia que detecta varias infecciones virales en minutos.
👤 Por Bioteech
Detectar virus de forma rápida, precisa y sin necesidad de equipos complejos ya es posible gracias a un nuevo sensor basado en bioluminiscencia. El dispositivo se llamado LUCAS (Luminescence CAscade-based Sensor), y fue desarrollado por el equipo del Dr. Hadi Shafiee en el hospital Mass General Brigham, Estados Unidos.
Los resultados del estudio sobre LUCAS fueron publicados en la revista Nature Biomedical Engineering y plantean una solución innovadora para diagnosticar enfermedades víricas en regiones con recursos limitados, donde el acceso a laboratorios especializados es escaso o inexistente.
¿Qué hace único al sensor LUCAS?
LUCAS es un sensor de bioluminiscencia que supera ampliamente a las pruebas convencionales de detección viral en intensidad, duración, velocidad y portabilidad. Utiliza una combinación de enzimas y moléculas que producen luz al reaccionar, de forma similar a cómo lo hacen algunos animales como luciérnagas o medusas.
Sus ventajas clave son:
• Brillo 515 veces mayor que otros sensores anteriores
• Duración luminosa 8 veces más prolongada
• Resultados en solo 23 minutos, sin requerir electricidad externa
• Tasa de precisión superior al 94% en muestras clínicas
Estos beneficios convierten a LUCAS en una herramienta útil para detectar infecciones virales de manera rápida y confiable, incluso en entornos rurales o emergencias.
El sensor funciona con una reacción enzimática en cascada, es decir, una secuencia de pasos químicos que aumentan progresivamente la señal luminosa generada. Utiliza luciferina, una molécula que emite luz, y luciferasa, la enzima que cataliza esa reacción para producir bioluminiscencia.
Además, integra beta-galactosidasa, otra enzima que regula cómo y cuándo se libera la luciferina, prolongando la duración del brillo.
Así se desarrolla el proceso:
• Se coloca la muestra en un pequeño cartucho desechable
• La muestra se mezcla automáticamente con los reactivos del sensor
• En menos de 23 minutos, la reacción produce luz si hay virus presentes
• Un lector portátil detecta esa señal y entrega el resultado
Este sistema evita la necesidad de equipos de laboratorio o técnicos especializados, facilitando su uso en hospitales de campaña o consultorios básicos.
Resultados prometedores en múltiples virus
Los investigadores evaluaron el sensor con 177 muestras de pacientes infectados y 130 muestras de suero con virus añadidos artificialmente. Se analizaron infecciones causadas por virus como SARS-CoV-2, VIH, hepatitis B (VHB) y hepatitis C (VHC), seleccionados por su relevancia clínica.
LUCAS demostró ser eficaz en todos los casos, con una precisión superior al 94% para cada virus, según los datos presentados en el artículo.
Los hallazgos más destacados fueron:
• Alta sensibilidad incluso con concentraciones virales bajas
• Baja tasa de falsos positivos por ruido de fondo
• Resultados consistentes en diferentes tipos de muestra
• Estabilidad de la señal luminosa durante más de una hora
Esta confiabilidad permite aplicar el sensor en situaciones donde el tiempo y la claridad del diagnóstico son críticos, como brotes epidémicos o unidades móviles.
Tecnología pensada para lugares con pocos recursos
Uno de los objetivos centrales del proyecto fue desarrollar una herramienta accesible, portable y sin dependencia de electricidad o refrigeración. LUCAS funciona con un pequeño dispositivo autónomo, alimentado por baterías recargables, que analiza la muestra desde el inicio hasta el resultado final.
Esto lo convierte en una opción viable para comunidades alejadas, zonas rurales o centros de salud con infraestructura limitada. Además, su fabricación es relativamente económica, lo que permite una distribución escalable sin altos costos de instalación o mantenimiento.
El equipo planea mejorar aún más el sensor para que detecte múltiples virus simultáneamente y pueda usarse también con saliva, orina u otros fluidos. Estas mejoras ampliarán su aplicación en medicina preventiva, control de brotes, y programas de salud pública en regiones vulnerables.
LUCAS representa un avance notable en ingeniería biomédica, al combinar principios naturales como la bioluminiscencia con tecnología de diagnóstico moderno. La investigación fue liderada por científicos de instituciones como Harvard Medical School, con colaboración de expertos en química, biología y medicina clínica.
Al brindar resultados rápidos, precisos y sin requerir laboratorios, LUCAS se posiciona como una herramienta transformadora para el diagnóstico viral en todo el mundo.
En un contexto donde las pandemias y epidemias siguen siendo una amenaza global, este tipo de innovaciones permite respuestas más rápidas y eficientes. Con cada destello de luz generado por LUCAS, se ilumina también el camino hacia diagnósticos más accesibles, seguros y globalmente equitativos.
Referencias
Kim, S., Cho, G., Lee, J. et al. Inmunoensayo de bioluminiscencia ultrasensible y de larga duración para la detección de antígenos virales en el punto de atención. Nat. Biomed. Eng (2025).
