Cuando se adjunta a la electrónica de soporte, el sensor puede transmitir datos de forma inalámbrica al teléfono celular del usuario a través de Bluetooth. Crédito:Caltech
Una característica del virus 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 personas. El portador del virus podría sentirse perfectamente bien y seguir con sus actividades diarias:llevarse el virus al trabajo, a la casa de un miembro de la familia, oa reuniones públicas.
Una parte crucial del esfuerzo mundial para detener la propagación de la pandemia, por lo tanto, es el desarrollo de pruebas que pueden identificar rápidamente infecciones en personas que aún no presentan síntomas.
Ahora, Los investigadores de Caltech han desarrollado un nuevo tipo de prueba multiplexada (una prueba que combina varios tipos de datos) con un sensor de bajo costo que puede permitir el diagnóstico en el hogar de una infección por COVID mediante un análisis rápido de pequeños volúmenes de saliva o sangre. sin la participación de un profesional médico, en menos de 10 minutos.
La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de Wei Gao, profesor asistente en el departamento de ingeniería médica Andrew y Peggy Cherng. Anteriormente, Gao y su equipo han desarrollado sensores inalámbricos que pueden monitorear condiciones como la gota, así como los niveles de estrés, mediante la detección de niveles extremadamente bajos de compuestos específicos en sangre, saliva, o sudor.
Los sensores de Gao están hechos de grafeno, una forma de carbono en forma de hoja. Una lámina de plástico grabada con láser genera una estructura de grafeno en 3D con poros diminutos. Esos poros crean una gran cantidad de superficie en el sensor, lo que lo hace lo suficientemente sensible para detectar, con alta precisión, compuestos que solo están presentes en cantidades muy pequeñas. En este sensor, las estructuras de grafeno están acopladas con anticuerpos, moléculas del sistema inmunológico que son sensibles a proteínas específicas, como los de la superficie de un virus COVID, por ejemplo.
El elemento sensor se crea a partir de plástico fino grabado con láser. Crédito:Caltech
Las versiones anteriores del sensor estaban impregnadas con anticuerpos para la hormona cortisol, que está asociado con el estrés, y ácido úrico, que en altas concentraciones causa gota. La nueva versión del sensor, que Gao ha llamado SARS-CoV-2 RapidPlex, contiene anticuerpos y proteínas que le permiten detectar la presencia del propio virus; anticuerpos creados por el cuerpo para combatir el virus; y marcadores químicos de inflamación, que indican la gravedad de la infección por COVID-19.
"Esta es la única plataforma de telemedicina que he visto que puede brindar información sobre la infección en tres tipos de datos con un solo sensor, "Dice Gao." En tan solo unos minutos, podemos comprobar simultáneamente estos niveles, para obtener una imagen completa de la infección, incluida la infección temprana, inmunidad, y severidad ".
Las tecnologías de prueba de COVID establecidas suelen tardar horas o incluso días en producir resultados. Esas tecnologías también requieren costosas, equipo complicado, mientras que el sistema de Gao es simple y compacto.
Hasta aquí, El dispositivo se ha probado solo en el laboratorio con una pequeña cantidad de muestras de sangre y saliva obtenidas con fines de investigación médica de personas que dieron positivo o negativo al COVID-19. Aunque los resultados preliminares indican que el sensor es muy preciso, se debe realizar una prueba a mayor escala con pacientes del mundo real en lugar de muestras de laboratorio, Gao advierte, para determinar definitivamente su exactitud.
Representación de un artista que muestra cómo el sensor contiene áreas en las que cada una detecta un indicador diferente de una infección por COVID-19. Crédito:Caltech
Con el estudio piloto ahora completado, A continuación, Gao planea probar cuánto duran los sensores con un uso regular, y comenzar a probarlos con pacientes COVID-19 hospitalizados. Después de las pruebas en el hospital, le gustaría estudiar la idoneidad de las pruebas para su uso en el hogar. Después de la prueba, el dispositivo deberá recibir la aprobación reglamentaria antes de que esté disponible para un uso generalizado en el hogar.
"Nuestro objetivo final es realmente el uso doméstico, ", dice." Al año siguiente, planeamos enviarlos por correo a personas de alto riesgo para que realicen pruebas en el hogar. Y en el futuro esta plataforma podría modificarse para otros tipos de pruebas de enfermedades infecciosas en el hogar ".
El artículo que describe la investigación, noble, "SARS-CoV-2 RapidPlex:una plataforma de telemedicina multiplexada basada en grafeno para un diagnóstico y monitoreo rápidos y de bajo costo de COVID-19, "se ha publicado en línea y aparecerá en la edición de diciembre de la revista Importar .
