LUCAS (Luminescence CAscade-based Sensor) es una herramienta innovadora diseñada para la detección rápida y eficiente de patógenos en muestras biológicas complejas. El dispositivo funciona mediante una reacción bioluminiscente que utiliza luciferina, una molécula que emite luz, junto con luciferasa, la enzima que cataliza la reacción. Adicionalmente, integra beta-galactosidasa, una enzima que se une a la luciferina para controlar la emisión de luz, optimizando el sistema para un diagnóstico más preciso.
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En comparación con modelos previos, LUCAS presenta una intensidad luminosa 515 veces mayor y una duración de señal 8 veces superior. El dispositivo retiene el 96% de su brillo una hora después de iniciada la reacción, una mejora importante para la fiabilidad del diagnóstico en tiempo real. Otra característica destacada es su portabilidad y facilidad de uso, lo cual lo hace especialmente apto para entornos clínicos con recursos limitados.
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La eficacia del sistema fue probada en 177 muestras de pacientes y 130 muestras de suero infectadas con patógenos como SARS-CoV-2, HIV, HBV y HCV. LUCAS detectó la presencia viral en solo 23 minutos, logrando una tasa de precisión promedio superior al 94% para cada patógeno evaluado. Estas prestaciones superan ampliamente las limitaciones de sensibilidad y duración de la señal observadas en métodos tradicionales, así como los problemas derivados del ruido de fondo y los falsos positivos.
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El estudio que valida estos resultados fue publicado en la revista Nature Biomedical Engineering y tiene como autores principales a Hadi Shafieee y Sungwan Kim. La investigación, desarrollada por Mass General Brigham, enfatiza que LUCAS está orientado a mejorar la detección de virus en fluidos biológicos complejos. El siguiente paso en el desarrollo incluye la expansión hacia el análisis de otros fluidos y la identificación simultánea de múltiples virus en una sola muestra. LUCAS representa así un avance considerable en tecnologías de diagnóstico, consolidando una alternativa rápida, precisa y adaptable para la detección de infecciones virales en entornos médicos de todo tipo.