Cuando los agricultores encuentran plantas enfermizas en sus cultivos, es importante que averigüen lo antes posible qué enfermedad es la responsable. La nueva tecnología de microagujas podría ayudar, allanando el camino para un dispositivo portátil que proporcionaría la respuesta en cuestión de minutos, justo en el campo.

En los casos en que no es inmediatamente obvio qué enfermedad está afectando a una planta, a menudo se analizan muestras tomadas de esa planta para ver qué ADN del organismo causante de la enfermedad está presente. Sin embargo, antes de que el ADN pueda ser identificado, primero tiene que ser aislado del material de la muestra, típicamente a través de un proceso de múltiples pasos conocido como extracción CTAB (bromuro de cetyltrimethylammonium). Realizado en un laboratorio, esto implica moler el tejido de la planta, añadir disolventes orgánicos y colocar la mezcla en una centrifugadora – también toma de tres a cuatro horas para llevarlo a cabo.

En un esfuerzo por desarrollar una alternativa más rápida y fácil, los científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte crearon un parche del tamaño de un sello postal hecho de un polímero barato, que está cubierto por un lado con cientos de pequeñas agujas.

There are hundreds of microneedles on a single patch

Midiendo apenas 0.8 mm de largo, cada una de esas agujas perforan la planta mientras el parche se mantiene contra su superficie. Después de unos segundos, el parche se pela y se enjuaga con una solución tampón acuosa. El material genético que contiene ADN recolectado de la planta por las agujas se lava a medida que esto sucede, y termina en un recipiente estéril junto con el tampón.

Todo el proceso sólo lleva alrededor de un minuto, después de lo cual el ADN extraído todavía tiene que ser identificado en un laboratorio – por ahora. Y aunque una pequeña cantidad de impurezas terminan estando presentes en el tampón, no han demostrado ser problemáticas, ya que la tecnología ya se ha utilizado con éxito para extraer e identificar el ADN de los organismos que causan la enfermedad del tizón tardío en las plantas de tomate.

«La extracción de ADN ha sido un obstáculo significativo para el desarrollo de herramientas de prueba in situ», dice el profesor adjunto Qingshan Wei, autor corresponsal de un artículo sobre el estudio. «Ahora estamos avanzando con el objetivo de crear un dispositivo integrado, de bajo costo y portátil que pueda realizar cada paso del proceso, desde tomar la muestra hasta identificar el patógeno y reportar los resultados de un ensayo».