Una ilustración de un ensayo de flujo lateral de la NASAUna prueba de flujo lateral (PFL) es un ensayo también conocido como prueba inmunocromatográfica de flujo lateral (ICT) o prueba rápida. Se trata de un dispositivo sencillo diseñado para detectar la presencia de una sustancia diana en una muestra líquida sin necesidad de equipos especializados ni costosos. Las PFL se utilizan ampliamente en el diagnóstico médico en el hogar, en el punto de atención y en el laboratorio. Por ejemplo, la prueba de embarazo casera es una PFL que detecta una hormona específica. Estas pruebas son sencillas y económicas, y generalmente muestran resultados en un plazo de entre cinco y treinta minutos. Muchas aplicaciones de laboratorio aumentan la sensibilidad de las PFL simples mediante el uso de equipos adicionales especializados. Dado que la sustancia diana suele ser un antígeno biológico, muchas pruebas de flujo lateral son pruebas rápidas de antígenos (RAT o ART).Las pruebas de función hepática (LFT) funcionan con los mismos principios de la cromatografía de afinidad que los ensayos inmunoabsorbentes ligados a enzimas (ELISA). En esencia, estas pruebas hacen pasar la muestra líquida por la superficie de una almohadilla con moléculas reactivas que muestran un resultado visual positivo o negativo. Las almohadillas se basan en una serie de lechos capilares, como trozos de papel poroso, polímero microestructurado o polímero sinterizado. Cada una de estas almohadillas tiene la capacidad de transportar fluidos (p. ej., orina, sangre, saliva) de forma espontánea.La almohadilla de muestra actúa como una esponja y retiene el exceso de fluido de muestra. Una vez empapada, el fluido fluye hacia la segunda almohadilla conjugada, donde el fabricante ha almacenado partículas bioactivas liofilizadas, llamadas conjugados (véase más adelante), en una matriz de sal y azúcar. La almohadilla conjugada contiene todos los reactivos necesarios para una reacción química optimizada entre la molécula diana (p. ej., un antígeno) y su componente químico (p. ej., un anticuerpo), inmovilizado en la superficie de la partícula. Esto marca las partículas diana a medida que pasan a través de la almohadilla y continúan hacia las líneas de prueba y control. La línea de prueba muestra una señal, a menudo de color, como en las pruebas de embarazo. La línea de control contiene ligandos de afinidad que indican si la muestra ha fluido a través de la almohadilla y si las biomoléculas en la almohadilla conjugada están activas. Tras pasar por estas zonas de reacción, el fluido entra en el material poroso final, la mecha, que actúa simplemente como contenedor de residuos.Las pruebas de función hepática (LFT) pueden funcionar como ensayos competitivos o tipo sándwich.
Historia
Las técnicas de fluorescencia de luz (LFT) se derivan de la cromatografía en papel, desarrollada en 1943 por Martin y Synge, y perfeccionada en 1944 por Consden, Gordon y Martin. Después de 1945, se produjo un auge de actividad en este campo. La tecnología ELISA se desarrolló en 1971. A partir de 1988, Armkel LLC presentó varias patentes de LFT, incluida la patente estadounidense 6.485.982, que se litiga y se describe a continuación.
Sinopsis
Partículas coloreadas
En principio, se puede utilizar cualquier partícula de color, pero las más comunes son el látex (color azul) o las partículas nanométricas de oro (color rojo). Las partículas de oro son de color rojo debido a la resonancia plasmónica superficial localizada. También se pueden utilizar partículas fluorescentes o marcadas magnéticamente, pero estas requieren un lector electrónico para evaluar el resultado de la prueba.
Sandwich assays
Diferencia entre el ensayo de sándwich y los formatos de ensayo competitivos de pruebas de flujo lateralLos ensayos sándwich se utilizan generalmente para analitos de mayor tamaño, ya que suelen tener múltiples sitios de unión. A medida que la muestra migra a través del ensayo, se encuentra primero con un conjugado, un anticuerpo específico para el analito diana, marcado con una etiqueta visual, generalmente oro coloidal. Los anticuerpos se unen al analito diana dentro de la muestra y migran juntos hasta alcanzar la línea de prueba. Esta línea también contiene anticuerpos inmovilizados específicos para el analito diana, que se unen a las moléculas del conjugado unidas al analito migrado. La línea de prueba presenta entonces un cambio visual debido a la etiqueta visual concentrada, lo que confirma la presencia de las moléculas diana. La mayoría de los ensayos sándwich también tienen una línea de control que aparecerá independientemente de la presencia del analito diana para garantizar el correcto funcionamiento de la almohadilla de flujo lateral.El ensayo rápido y económico basado en sándwich se utiliza comúnmente en pruebas de embarazo caseras que detectan la gonadotropina coriónica humana (hCG) en la orina de mujeres embarazadas.
Ensayos competitivos
Los ensayos competitivos se utilizan generalmente para analitos más pequeños, ya que estos tienen menos sitios de unión. La muestra primero encuentra anticuerpos contra el analito diana marcados con una etiqueta visual (partículas coloreadas). La línea de prueba contiene el analito diana fijado a la superficie. Cuando el analito diana no está presente en la muestra, el anticuerpo no unido se une a estas moléculas fijadas, lo que significa que se muestra un marcador visual. Por el contrario, cuando el analito diana está presente en la muestra, se une a los anticuerpos para evitar que se unan al analito fijado en la línea de prueba, por lo que no se muestra ningún marcador visual. Esto difiere de los ensayos sándwich en que la ausencia de una banda significa que el analito está presente.
Pruebas cuantitativas
La mayoría de las LFT están diseñadas para operar de forma puramente cualitativa. Sin embargo, es posible medir la intensidad de la línea de prueba para determinar la cantidad de analito en la muestra. Varias empresas utilizan dispositivos de diagnóstico portátiles, conocidos como lectores de flujo lateral, para obtener resultados de ensayos completamente cuantitativos. Al utilizar longitudes de onda de luz únicas para la iluminación, junto con la tecnología de detección CMOS o CCD, se puede generar una imagen rica en señal de las líneas de prueba reales. Mediante algoritmos de procesamiento de imágenes diseñados específicamente para un tipo de prueba y medio en particular, las intensidades de las líneas se pueden correlacionar con las concentraciones de analito. Detekt Biomedical L.L.C. fabrica una de estas plataformas de dispositivos portátiles de flujo lateral. Otras técnicas no ópticas también permiten reportar resultados de ensayos cuantitativos. Un ejemplo de ello es el inmunoensayo magnético (MIA) en formato LFT, que también permite obtener un resultado cuantificado. Reducir las variaciones en el bombeo capilar del fluido de muestra es otro enfoque para pasar de resultados cualitativos a cuantitativos. Trabajos recientes han demostrado, por ejemplo, el bombeo capilar con un caudal constante, independiente de la viscosidad del líquido y la energía superficial.
Línea de control
La línea de control de esta prueba de embarazo está en blanco, lo que invalida la prueba.La mayoría de las pruebas incorporan una segunda línea que contiene un anticuerpo adicional (no específico del analito) que se une a algunas de las partículas coloreadas restantes que no se unieron a la línea de prueba. Esto confirma que el fluido ha pasado correctamente desde la almohadilla de aplicación de la muestra hasta la línea de prueba. Al confirmar que la muestra ha tenido la oportunidad de interactuar con la línea de prueba, se aumenta la confianza en que una línea de prueba visiblemente inalterada pueda interpretarse como un resultado negativo (o que una línea de prueba alterada pueda interpretarse como un resultado negativo en un ensayo competitivo).
Extracción de plasma de sangre
Dado que el intenso color rojo de la hemoglobina interfiere con la lectura de las pruebas diagnósticas colorimétricas o de detección óptica, la separación del plasma sanguíneo es un primer paso común para aumentar la precisión de las pruebas diagnósticas. El plasma puede extraerse de la sangre completa mediante filtros integrados o mediante aglutinación.
Velocidad y sencillez
El tiempo necesario para obtener el resultado de la prueba es un factor clave para estos productos. Los resultados pueden estar disponibles en tan solo unos minutos. Generalmente, existe un equilibrio entre el tiempo y la sensibilidad: las pruebas más sensibles pueden tardar más en desarrollarse. Otra ventaja clave de este formato de prueba, en comparación con otros inmunoensayos, es su simplicidad, ya que generalmente requiere poca o ninguna preparación de muestra o reactivo.
Patentes
Este es un área altamente competitiva y varias empresas reclaman patentes en este campo, en particular Alere (anteriormente Inverness Medical Innovations, ahora propiedad de Abbott), propietaria de patentes originalmente solicitadas por Unipath. La patente estadounidense 6.485.982, que ha sido litigada, expiró en 2019. Otras empresas también poseen patentes en este ámbito. Un grupo de competidores está impugnando la validez de las patentes. Al parecer, la patente original data de 1988.
Aplicaciones
Los ensayos de flujo lateral tienen una amplia gama de aplicaciones y permiten analizar diversas muestras, como orina, sangre, saliva, sudor, suero y otros fluidos. Actualmente se utilizan en laboratorios clínicos, hospitales, clínicas médicas y veterinarias, laboratorios de análisis de alimentos e instalaciones de análisis ambientales.La inmediatez en la obtención de resultados suele ser el factor clave para elegir esta técnica, aunque la simplicidad y la ausencia de equipo formal también son factores importantes. Estas características permiten utilizar las TIC como prueba en casa o en farmacias. Debido a su excepcional calidad, las pruebas rápidas también se utilizan de forma rutinaria en laboratorios bien equipados cuando la demanda de pruebas es baja.Las amplias aplicaciones de las pruebas rápidas se pueden lograr gracias a su simplicidad y a la alta calidad de sus análisis. La sensibilidad y especificidad de estas técnicas suelen ser comparables a las de otros métodos más complejos, e incluso, en ocasiones, significativamente mejores.Otros usos de los ensayos de flujo lateral son la seguridad alimentaria y ambiental, así como la medicina veterinaria para detectar sustancias químicas como enfermedades y toxinas. Las pruebas de función hepática (PFH) también se utilizan comúnmente para la identificación de enfermedades como el ébola, pero las más comunes son las pruebas de embarazo caseras y las de SARS-CoV-2.
Pruebas COVID-19
COVID-19 prueba de flujo lateral de antígeno rápido que muestra un resultado negativoLos ensayos de flujo lateral han desempeñado un papel fundamental en las pruebas de COVID-19, ya que ofrecen la ventaja de obtener un resultado en 15 a 30 minutos. La evaluación sistemática de los ensayos de flujo lateral durante la pandemia de COVID-19 se inició en la Universidad de Oxford como parte de una colaboración del Reino Unido con Public Health England. Un estudio iniciado en junio de 2020 en el Reino Unido, FALCON-C19, confirmó la sensibilidad de algunos dispositivos de flujo lateral (LFD) en este contexto. Cuatro de los 64 LFD analizados presentaron características de rendimiento deseables según estas primeras pruebas; la prueba cualitativa rápida de antígenos Innova SARS-CoV-2 tuvo un rendimiento moderado en la detección/sensibilidad del antígeno viral con una especificidad excelente, aunque las tasas de fallo del kit y el impacto de la formación fueron posibles problemas. La especificidad de la prueba Innova es más conocida, pero la sensibilidad en los ensayos de fase 4 fue del 50,1 %. Esto describe un dispositivo para el cual uno de cada dos pacientes infectados con COVID-19 y evaluados en condiciones reales recibiría un resultado falso negativo. Tras el cierre de las escuelas en enero de 2021, se introdujeron en Inglaterra pruebas de función hepática quincenales para profesores, alumnos y familias de alumnos cuando las escuelas reabrieron el 8 de marzo de 2021 para realizar pruebas asintomáticas. Las pruebas de función hepática quincenales se pusieron a disposición de todos en Inglaterra el 9 de abril de 2021. Las pruebas de función hepática se han utilizado para realizar pruebas masivas de COVID-19 a nivel mundial y complementan otras medidas de salud pública para la COVID-19.A finales de 2020, algunos científicos externos al gobierno expresaron serias dudas sobre el uso de las pruebas de flujo de aire Innova para la detección de la COVID-19. Según Jon Deeks, profesor de bioestadística de la Universidad de Birmingham (Inglaterra), la prueba Innova es totalmente inadecuada para las pruebas comunitarias: «Dado que la prueba puede pasar por alto hasta la mitad de los casos, un resultado negativo indica un menor riesgo de COVID-19, pero no la descarta».La sensibilidad de las pruebas utilizadas en 2022 fue de alrededor del 70 %.
Véase también
hormona luteinizante Predecir la ovulación: Prueba LFT para ovulación
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Más lectura
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