Los científicos desarrollan medios para detectar las primeras etapas de los problemas pulmonares causados por el COVID-19
Esta ilustración esquemática muestra cómo se identifica una enfermedad por el patrón de compuestos detectados en el aliento exhalado. La cromatografía de gases es una técnica analítica que separa los componentes químicos de una muestra de aire en componentes, siendo el tiempo de retención (la cantidad de tiempo que tarda un compuesto determinado en pasar a través de la columna de cromatografía) una característica de identificación de cada compuesto. Crédito: Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea
Los científicos del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea están trabajando con investigadores de la Universidad de Michigan y de la Actividad de Proyectos de Investigación Avanzada de Inteligencia (IARPA) para construir y probar un revolucionario dispositivo de detección química que puede detectar el síndrome de enfermedad respiratoria aguda (SDRA). ) asociado con las muertes por COVID-19.
Bajo el analizador molecular de IARPA para el programa de interrogación eficiente de baja potencia en fase gaseosa (MAEGLIN), los investigadores de la Dirección de Fabricación y Materiales de AFRL y del Ala de Rendimiento Humano 711, junto con científicos de la Universidad de Michigan, están realizando modificaciones a un sistema de análisis de gas existente basado en en un pequeño cromatógrafo de gases (micro-GC) de MAEGLIN.
El programa MAEGLIN está desarrollando un sistema de análisis químico de potencia ultrabaja para la detección e identificación en sitios remotos de explosivos, armas químicas, toxinas industriales y contaminantes, narcóticos y materiales nucleares en presencia de interferencias y antecedentes significativos mediante el análisis de muestras de aire. Este sistema portátil es lo suficientemente compacto para permitir varias aplicaciones prácticas, tanto militares como civiles. Por ejemplo, puede monitorear de forma continua y remota áreas propensas a la contaminación industrial o puede ser transportado por combatientes en el campo para evitar explosivos invisibles.
Ahora tiene un uso más: tomar muestras del aire exhalado por pacientes afectados por COVID -19.
El equipo rápidamente se dio cuenta de que el sensor de gas del programa MAEGLIN, que se desarrolló originalmente para el monitoreo ambiental, podría modificarse para uso médico. Con ese fin, AFRL decidió modificar el contrato del programa.
«El objetivo del programa MAEGLIN no era desarrollar un dispositivo médico, sino un medio para el monitoreo autónomo de gases ambientales», dijo un miembro del equipo de investigación de AFRL. Dr. Roberto Bedford. «Sin embargo, la tecnología se mostró prometedora para aplicaciones médicas y vimos la oportunidad de usarla para necesidades urgentes durante la pandemia global».
Usado como un alcoholímetro, el sistema, que está diseñado para identificar rastros cantidades de gas, puede detectar la firma química del ARDS en sus primeras etapas mediante un uso no invasivo. Esto permite que el abrumado personal médico identifique rápida y fácilmente a los pacientes en riesgo 24 horas antes que con cualquier otra técnica de diagnóstico disponible en la actualidad. Dicha detección temprana puede ayudar a determinar qué pacientes probablemente necesitarán ventiladores, salvando vidas al intervenir antes de que el coronavirus pueda dañar gravemente los pulmones del paciente.
Las pruebas preliminares anteriores de un dispositivo similar fueron financiadas por los Institutos Nacionales de Salud. e involucró a 20 pacientes sin SDRA por COVID. El dispositivo NIH era un pequeño cromatógrafo de gases del tamaño de una maleta. El dispositivo MAEGLIN también utiliza cromatografía de gases, pero es mucho más pequeño y eficiente. También se espera que sea más preciso, ya que utiliza algoritmos de aprendizaje automático desarrollados bajo el esfuerzo de MAEGLIN.
Aunque no forma parte de las pruebas de los NIH en pacientes que no tienen SDRA por COVID, AFRL participa actualmente en las pruebas como un resultado del contrato modificado. Las modificaciones al contrato MAEGLIN tomaron menos de una semana y el esfuerzo construyó cuatro unidades prototipo. Después de aprobar los Protocolos de la Junta de Revisión Institucional, la Universidad de Michigan comenzó los ensayos en UCI no militares con pacientes con SDRA por COVID-19, así como con adultos sanos como grupo de control.
Cuando se le preguntó sobre los éxitos hasta la fecha , Bedford admite que es demasiado pronto para saberlo. «Después de todo, se trata de una prueba. Sin embargo, en los experimentos de análisis del aliento, la cromatografía de gases se usa a menudo para verificar otros sistemas. Por lo tanto, el sistema micro-GC con sus potentes técnicas de análisis de señales se combinan para hacer un enfoque muy prometedor».
Por ahora, los beneficios de este dispositivo y los enfoques para su uso serán monitoreados de manera continua.
Explore más
Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Proporcionado por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea Cita: Los científicos desarrollan medios para detectar las primeras etapas de los problemas pulmonares causados por COVID-19 (2020, 1 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-scientists-early-stages-lung-problems.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.