Los asistentes de voz inteligentes son una forma popular para que las personas obtengan respuestas rápidas o reproduzcan su música favorita. Esa misma tecnología podría hacer que el laboratorio sea más seguro para los científicos y técnicos que manipulan muestras potencialmente infecciosas. Los investigadores de ACS Sensors ahora informan sobre un pequeño dispositivo activado por voz que puede extraer y tratar previamente el ADN bacteriano, lo que ayuda a proteger a quienes se encuentran en la primera línea de los brotes de enfermedades. El sistema también podría ayudar a los científicos con discapacidades a realizar estudios más fácilmente.
Los científicos que trabajan con muestras que contienen patógenos necesitan trabajar con las cantidades más pequeñas posibles para evitar infecciones accidentales. Y para enfermedades bacterianas altamente contagiosas, el análisis de muestras in situ es ideal para diagnósticos rápidos. Además, los científicos que tienen discapacidades visuales o físicas pueden tener dificultades para operar instrumentos complejos, especialmente aquellos diseñados para volúmenes pequeños. Los dispositivos de manos libres que funcionan rápidamente a través de comandos de voz podrían hacer que este proceso sea más fácil y seguro. Entonces, Tae Seok Seo y sus colegas querían combinar una aplicación de reconocimiento de voz con un sistema de extracción miniaturizado para hacer precisamente eso.
Primero, los investigadores fabricaron un chip microfluídico con múltiples cámaras unidas entre sí por seis válvulas solenoides de 3 vías, que eran operadas por un microcontrolador conectado a un módulo Bluetooth. El dispositivo del tamaño de la palma de la mano pesaba solo 11 onzas y podía funcionar con una batería portátil o un cargador de teléfono inteligente de 5V. Luego, utilizando el software de reconocimiento de voz existente, el equipo personalizó una aplicación de teléfono inteligente para escuchar comandos de voz específicos. Así es como funciona :
- Una vez que un usuario dice uno de los comandos de operación en voz alta, la aplicación envía de forma inalámbrica una señal de inicio al microcontrolador
- Después de recibir la señal, el microcontrolador inicia automáticamente una serie de pasos, que incluyen la carga de la muestra, el lavado y la liberación del ADN purificado en una cámara de recolección
Actualmente, el sistema requiere que el usuario toque el teléfono inteligente para iniciar el software de reconocimiento de voz, pero los investigadores dicen que toda la operación podría realizarse completamente con manos libres en el futuro con la adición del software de asistente virtual.
En las pruebas, el dispositivo controlado por voz extrajo ADN de Salmonella Typhimurium, purificando una muestra de 10 µL con una eficiencia del 70 % en menos de un minuto. Aunque el sistema tuvo un rendimiento más bajo que un kit de extracción de ADN tradicional, los investigadores dicen que su control por voz, portabilidad y automatización rápida le otorgan una ventaja para realizar pruebas de ADN bacteriano convenientes y seguras.
Los autores agradecen la financiación del Proyecto de Investigación y Desarrollo de Tecnología de la Salud de Corea/Instituto de Desarrollo de la Industria de la Salud de Corea (KHIDI); el Ministerio de Salud y Bienestar de Corea del Sur; y el Programa de Excelencia del Centro de Investigación de Ingeniería de la Fundación Nacional de Investigación de Corea.