¿Tiene tos, dolor de garganta y congestión? Cualquier número de virus respiratorios podría ser responsable. Las pruebas convencionales pueden identificar a los culpables basándose en reacciones químicas, pero los investigadores ahora quieren cambiar las pruebas químicas por cambios eléctricos detectados por nanomateriales.
Informaron que usaron un nanomaterial de un solo átomo de espesor para construir un dispositivo que puede detectar simultáneamente la presencia de COVID-19 y la gripe, a niveles mucho más bajos y mucho más rápido que las pruebas convencionales para ambos.
Los síntomas tanto de la gripe como de la COVID-19 se superponen considerablemente, lo que dificulta distinguirlos, señala Deji Akinwande, Ph.D., quien presentó el trabajo en una reunión reciente de la American Chemical Society.
“Cuando estos dos virus circulan juntos como lo hicieron a principios de este invierno, sería inmensamente útil tener un sensor que pueda detectar simultáneamente si tiene COVID, gripe, ninguno de los anteriores o ambos”, dijo Akinwande, del Universidad de Texas en Austin.
El dispositivo también podría modificarse para probar otras infecciones y también para otras aplicaciones. El grupo, incluido Dmitry Kireev, Ph.D., construyó el sensor utilizando grafeno, una sola capa de átomos de carbono dispuestos en un patrón de celosía hexagonal. Su extrema delgadez hace que el grafeno sea muy sensible a cualquier cambio eléctrico en su entorno.
“Estos nanomateriales ultrafinos generalmente tienen el récord de mejor sensibilidad, incluso hasta la detección de átomos individuales, y pueden mejorar la capacidad de detectar cantidades muy pequeñas de básicamente cualquier cosa que deba detectarse, ya sean bacterias o virus, en gas o en la sangre”, dijo Akinwande en un comunicado de prensa.
Para construir el sensor de infección, los investigadores tuvieron que hacer que el grafeno respondiera a la presencia de proteína viral. Para hacerlo, observaron el sistema inmunitario, que produce anticuerpos que están afinados para reconocer y adherirse a patógenos particulares. Los investigadores vincularon los anticuerpos del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19 y el virus de la gripe, al grafeno. Cuando se coloca una muestra de una persona infectada en el sensor, estos anticuerpos se unen a sus proteínas objetivo, lo que provoca un cambio en la corriente eléctrica.
Los investigadores no contaban con las instalaciones de seguridad necesarias para usar virus completos activos de la gripe o SARS-CoV-2 para probar el sensor de aproximadamente una pulgada cuadrada. Para sustituirlo, usaron proteínas de estos virus administradas en un líquido que se asemeja a la saliva.
Sus resultados indicaron que el sensor no solo podía detectar la presencia de las proteínas, sino que podía hacerlo cuando estaban presentes en cantidades extremadamente bajas. Esta sensibilidad le sugirió a Akinwande que el sensor podría usarse para detectar las partículas virales mucho más escasas que se encuentran en el aliento.
El sensor también funcionó rápidamente y arrojó resultados en aproximadamente 10 segundos después de colocar una muestra. En comparación, las pruebas convencionales de COVID-19 pueden tardar horas, según el tipo, y una prueba dual de COVID y gripe recientemente autorizada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. tarda 30 minutos en producir resultados.
Akinwande y su grupo están trabajando para mejorar aún más su rendimiento, incluso ampliando la lista de virus que puede detectar.
No se sabe cuándo estará disponible para los aeropuertos y los proveedores de atención médica, pero con fondos de la Fundación Nacional de Ciencias, están desarrollando un sensor diseñado para detectar variantes del SARS-CoV-2, como omicron y delta, e incluso virus futuros. presiones.
