Las pruebas de laboratorio centralizadas han sido una herramienta estándar para diagnosticar enfermedades comunes. Sin embargo, suelen requerir equipos médicos caros y complejos protocolos de funcionamiento que solo pueden realizarse en un centro médico por personal bien formado. Estos requisitos alargan el tiempo de las pruebas e impiden el uso generalizado de diagnósticos en regiones remotas y con recursos limitados debido al acceso limitado a laboratorios centralizados. Para abordar algunas de estas limitaciones, se desarrollaron sensores en el punto de atención (POC) como herramientas de diagnóstico alternativas de funcionamiento sencillo y rápido, tamaño compacto y bajo coste.

Los sensores basados en papel constituyen el tipo más común de pruebas POC, a menudo denominadas ensayos de flujo lateral (LFA), en las que el fluido de muestra inyectado recorre horizontalmente y reacciona con las regiones de prueba específicas ("líneas de prueba"), generando, por ejemplo, un cambio de color. A pesar de sus ventajas de simplicidad y rentabilidad, los LFAs existentes tienen varias limitaciones, incluyendo una menor sensibilidad y dificultad en las pruebas multiplexadas de biomarcadores de enfermedades.

Para superar estas limitaciones, investigadores de la UCLA (EEUU) desarrollaron un biosensor basado en papel que utiliza un ensayo de flujo vertical multiplexado fluorescente para cuantificar simultánea y rápidamente tres biomarcadores cardíacos a partir de muestras de suero humano. 

El diseño de este sensor permite disponer de varias regiones de prueba con hasta 100 puntos individuales dentro de un único cartucho desechable. Funciona con una pequeña gota de suero y tiene unos sencillos pasos de funcionamiento que un usuario mínimamente formado puede realizar en menos de 15 minutos de tiempo total de ensayo. Además del multiplexado, este sensor basado en papel también presenta una alta sensibilidad, alcanzando un límite de detección mejor que ~0,5 ng/mL para cada biomarcador, menos de una milmillonésima parte de medio gramo por mililitro de suero.

Los investigadores probaron su sensor para la cuantificación de tres biomarcadores del síndrome coronario agudo (SCA), entre ellos la mioglobina, la creatina quinasa-MB (CK-MB) y la proteína de unión a ácidos grasos de tipo cardíaco (FABP). El SCA es una enfermedad cardiovascular que requiere un diagnóstico precoz en caso de emergencia, y estos marcadores diana se liberan en el torrente sanguíneo poco después del inicio de los síntomas.

Se probó en muestras de suero humano y las concentraciones medidas de los tres biomarcadores cardíacos coincidieron con las mediciones reales obtenidas mediante una prueba de laboratorio estándar. Gracias a su precisión, rapidez de funcionamiento, facilidad de uso y bajo coste, este sensor multiplexado basado en papel y habilitado para el aprendizaje profundo constituye una atractiva prueba POC para diversas aplicaciones en entornos remotos y de bajos recursos.