Este sensor es una estructura de grafeno (material laminar de átomos de carbono) en 3D cuyos poros diminutos alojan sustancias que le permiten detectar la presencia del coronavirus, anticuerpos creados por el cuerpo para combatirlo y marcadores químicos de inflamación que indican la gravedad de la infección.
“Este dispositivo es el único que puede proporcionar tres tipos de datos sobre la infección con un solo sensor y planeamos enviarlo por correo a las personas de alto riesgo para que se realicen pruebas en el hogar, de cara a su uso doméstico generalizado”, adelanta el investigador Wei Gao, de Caltech.
Una característica del virus de Covid-19 que hace que sea tan difícil de contener es que una persona que aún no ha mostrado signos de infección puede transmitirlo fácilmente a otras.
El portador podría sentirse bien y seguir con sus actividades diarias, llevando el virus al trabajo, a la casa de un familiar o a reuniones públicas, explican desde el Instituto Tecnológico de California, (Caltech) en Pasadena, (California, Estados Unidos), considerado una de las mejores universidades del mundo.
Por eso, una parte crucial del esfuerzo global contrarreloj que efectúan científicos de todo el mundo para detener la propagación de la enfermedad, consiste en el desarrollo de pruebas que pueden identificar rápidamente las infecciones en las personas que aún no presentan síntomas.
Ahora, investigadores de Caltech han desarrollado una prueba multiplexada (que combina múltiples tipos de datos) con un sensor de bajo costo que puede permitir el diagnóstico de la infección por SARS-CoV-2 en el hogar y en menos de 10 minutos, analizando pequeños volúmenes de saliva o sangre, sin la participación de un profesional médico.
Este dispositivo, denominado SARS-CoV-2 RapidPlex, se desarrolló en el laboratorio de Wei Gao, profesor asistente en el departamento de ingeniería médica de Andrew y Peggy Cherng, en Caltech.
Gao y su equipo habían desarrollado previamente unos sensores inalámbricos que permiten monitorear condiciones como la gota, así como los niveles de estrés, al detectar en la sangre, la saliva o el sudor, unos niveles extremadamente bajos de una serie de compuestos específicos que son indicadores de esos trastornos.
Grafeno con microporos y anticuerpos
Los sensores de Gao están hechos de grafeno, un material consistente en una sola capa de átomos de carbono fuertemente cohesionados, con una estructura semejante a la de un panal de abejas por su configuración atómica hexagonal, que Caltech describe como “una forma de carbono similar a una hoja”.
“Los investigadores han generado una estructura de grafeno en 3D con poros diminutos, lo que aumenta muchísimo el área de superficie en el sensor, haciéndolo lo suficientemente sensible como para detectar, con una alta precisión, compuestos que solo están presentes en cantidades muy pequeñas”, señala Emily Velasco, comunicadora científica de Caltech.
En este sensor, a las estructuras de grafeno se les han acoplado anticuerpos, unas sustancias que nuestro sistema inmunológico (defensas orgánicas) produce para defender al organismo cuando detecta agentes dañinos (antígenos) que pueden infectarlo, tales como las bacterias, hongos, parásitos y virus.
Las versiones anteriores del sensor estaban impregnadas con anticuerpos para la hormona cortisol, que está asociada con el estrés, y ácido úrico, que en altas concentraciones causa gota, una forma frecuente y compleja de artritis.
La nueva versión del sensor, el SARS-CoV-2 RapidPlex, contiene anticuerpos y proteínas que le permiten detectar la presencia del coronavirus y marcadores químicos de inflamación, la cual indica la gravedad de la infección por Covid-19, según Caltech.
Con solo unas gotitas
La prueba requiere que el usuario deposite una gota de sangre o saliva en el probador (‘tester’), lo limpie y agregue una gota de una solución especial un minuto después, y repita este paso otro minuto después, para que se produzcan en el grafeno una serie de procesos bioquímicos que permiten detectar electrónicamente la información biológica del virus, según la revista ‘Fast Company’.
El sensor puede detectar, no solo si una persona tiene una infección activa por Covid-19, sino también si posee inmunidad ante una infección pasada, según esta fuente estadounidense.
Este dispositivo está considerado por Gao “como una “plataforma de telemedicina” es el único que ha visto que puede proporcionar información sobre la infección por medio de tres tipos de datos con un solo sensor”, asegura el investigador.
“En unos minutos se puede obtener una imagen completa de la enfermedad, incluyendo la detección de la infección temprana, del nivel de inmunidad de la persona y de su gravedad”, señala rotundo.
“Las actuales tecnologías de prueba (tests) de Covid-19 suelen tardar horas o incluso días en producir resultados, y requieren equipos costosos y complicados, mientras que el sistema de Gao es rápido, simple y compacto”, informa Velasco.
Explica que este dispositivo se probó en laboratorio comprobando que es altamente preciso, “pero se deben realizar una prueba a mayor escala con pacientes del mundo real para determinar definitivamente su precisión”.
El profesor Gao anunció que planea comenzar a probar cuánto duran los sensores con un uso regular en pacientes hospitalizados y después estudiará la idoneidad de las pruebas para su uso generalizado en los hogares.
“Nuestro objetivo final es el uso doméstico de estos dispositivos y planeamos enviarlos por correo a las personas de alto riesgo para que se realicen pruebas en el hogar”, adelanta Gao.
“Y en el futuro, esta plataforma de telemedicina podría modificarse para efectuar otros tipos de pruebas de enfermedades infecciosas en el hogar”, concluye Gao.
* En alianza con Forbes México, artículo de Forbes Staff.
