¿Podría este nuevo sensor detectar partículas de coronavirus en el aire?
Un sensor de gas utilizado para detectar el virus SARS-CoV-2 en el aire en el laboratorio del profesor Nian Suns en el Centro de Investigación Egan. Credit: Ruby Wallau/Northeastern University
Mientras las escuelas, las empresas y otras organizaciones planifican sus estrategias para reabrir durante la pandemia de COVID-19, la prueba periódica del coronavirus en las personas será uno de los componentes clave en los intentos de frenar y controlar las nuevas oleadas de casos.
Pero las tecnologías de prueba actuales pueden ser demasiado lentas para la rápida propagación del virus. Una prueba positiva hoy no significa necesariamente que alguien todavía esté libre del virus dos días después, que es aproximadamente el tiempo que tardarían en entregar los resultados de la prueba si se encuentra en los EE. UU.
Es por eso que la tecnología que puede realizar pruebas instantáneas y frecuentes podría servir como un arma importante en la lucha contra una pandemia que ya ha cobrado un precio significativo en las personas, los mercados y los gobiernos de todo el mundo.
Y es precisamente la tecnología en el que está trabajando Nian Sun, profesor de ingeniería eléctrica e informática en Northeastern.
Sun creó un sensor de gas para diferentes moléculas en el aire. Es un dispositivo que puede sondear la química de los patógenos en el aire, incluido el coronavirus SARS-CoV-2, que causa el COVID-19. Y, como un alcoholímetro que puede dar resultados en tiempo real, funciona en segundos, dice Sun.
El dispositivo utiliza sensores electroquímicos que consisten en un material especial impreso con cavidades que tienen la misma forma y tamaño que la estructura en forma de corona de las proteínas que cubren el virus SARS-CoV-2.
Como piezas faltantes de un rompecabezas, esas proteínas (y solo esas proteínas) encajan dentro de las cavidades del material. Los sensores básicamente capturan esas partículas del aire. Luego, el material reacciona con las proteínas y envía una señal eléctrica que indica que el virus está presente.
“Cuando esta materia está en el aire, puede ser muy contagiosa y aterrizar en el medio ambiente, como en encima del escritorio, en un inodoro, en las manijas de las puertas, en todo», dice Sun. «Usamos nuestros sensores para detectar los virus que están en el aire o en una superficie».
Debido a que las huellas microscópicas en los sensores tienen exactamente la misma forma que las proteínas de pico del coronavirus, el dispositivo proporciona una alta sensibilidad y precisión, dice Sun.
En su laboratorio, los sensores han demostrado ser tan efectivos para detectar el coronavirus como el estándar de oro en las pruebas actuales, utilizando reacciones en cadena de polimerasa. El proceso de ese tipo de pruebas implica hacer millones de copias del material genético para detectar el coronavirus. Pero puede llevar días y laboratorios altamente especializados realizarlo.
Un sensor de gas utilizado para detectar el virus SARS-CoV-2 en el aire en el laboratorio del profesor Nian Suns en el Centro de Investigación Egan. Crédito: Ruby Wallau/Universidad del Noreste
Y debido a las limitaciones logísticas de tener que tomar muestras de las fosas nasales de las personas y esperar a que se envíen esas muestras para su análisis, los dispositivos portátiles que pueden analizar con precisión el aliento exhalado al instante podrían cambiar las reglas del juego, dice Sun. .
«Esta es una tecnología que puede cambiar drásticamente el panorama de las pruebas de COVID-19 porque es fácilmente dos órdenes de magnitud más rápida que la mejor tecnología actual», dice Sun. «En la reapertura de negocios, escuelas, universidades, básicamente, es una tecnología que salva vidas».
Sun originalmente comenzó a trabajar en tecnología de detección de gases para ayudar a encontrar drogas ilegales y explosivos, un trabajo que a menudo se deja a los perros con entrenamiento especializado.
«Esos son perros rastreadores entrenados, y pueden hacer el trabajo con solo oler», dice Sun. «Así que pensé, ‘¿por qué los ingenieros no podemos diseñar algo como un sensor electrónico que pueda superar eso?'».
En años más recientes, Sun y sus colegas han estado trabajando en otros dispositivos para detectar el aire moléculas y usarlas como biomarcadores para detectar afecciones médicas como la enfermedad de Alzheimer y el cáncer de pulmón.
Cuando llegó la pandemia, vio un nuevo uso para su tecnología. El equipo obtuvo recientemente fondos de la Fundación Nacional de Ciencias para mejorar los sensores y ponerlos a disposición de los médicos para realizar pruebas de detección del coronavirus.
Junto con Jeremy Luban, profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, Sun está trabajando con la comunidad médica para probar su dispositivo y obtener la autorización de emergencia de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. para usarlo en diferentes entornos.
Él dice que visualiza su dispositivo como una herramienta de mano que se usa en hospitales, escuelas y otros tipos de entornos donde las personas pueden estar en riesgo de inhalar partículas virales en el interior.
Y, debido a que los sensores impresos molecularmente también podrían montarse en superficies, Sun dice que el dispositivo también podría ayudar con pruebas más eficientes para detectar partículas virales que caen del aire y sobre diferentes objetos.
«Podemos detectar fácilmente la superficie simplemente colocando el sensor directamente sobre ella», dice Sun. «Simplemente colocamos un sensor allí mismo, y puede darnos [un resultado] de forma automática, remota e inalámbrica».
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Una prueba portátil y reutilizable para COVID-19 proporcionada por la Universidad Northeastern Cita: ¿Podría este nuevo sensor detectar partículas de coronavirus en el aire? (20 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-sensor-coronavirus-particles-air.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.