Esquema y fotografía de la tira del sensor COVID-19 y la placa de circuito impreso fabricada para producir una salida de sensor digital. Crédito:Minghan Xian, Hao Luo, Xinyi Xia, Tarifas de Chaker, Patrick H. Carey IV, Chan-Wen Chiu, Fan Ren, Siang-Sin Shan, Yu-Te Liao, Shu-Min Hsu, Josephine F. Esquivel-Upshaw, Chin-Wei Chang, Jenshan Lin, Steven C. Ghivizzani, y Stephen J. Pearton
La pandemia de COVID-19 dejó en claro que se necesitaban con urgencia innovaciones tecnológicas para detectar, tratar, y prevenir el virus SARS-CoV-2. Un año y medio en esta epidemia, siguen existiendo oleadas de sucesivos brotes y la imperiosa necesidad de nuevas soluciones médicas, especialmente pruebas.
En el Revista de ciencia y tecnología del vacío B , Investigadores de la Universidad de Florida y la Universidad Nacional Chiao Tung de Taiwán informan sobre un método de prueba rápido y sensible para los biomarcadores COVID-19.
Los investigadores, quienes previamente demostraron la detección de biomarcadores relevantes en epidemias y emergencias, como el virus Zika, ataques al corazón, y fugas de líquido cefalorraquídeo, aprovechó su experiencia para desarrollar un sistema de sensores que proporciona detección en un segundo, que es mucho más rápido que los métodos actuales de detección de COVID-19.
"Esto podría aliviar los lentos problemas de tiempo de respuesta de las pruebas COVID-19, "dijo Minghan Xian, autor y candidato a doctorado en ingeniería química en la Universidad de Florida.
Detectar la presencia del virus requiere amplificar los números del biomarcador, como las copias de ácido ribonucleico viral en la técnica común de reacción en cadena de la polimerasa para la detección de COVID-19, o amplificar la señal de unión para un biomarcador diana. El método del grupo amplifica la señal de unión de un biomarcador objetivo.
"Nuestra tira biosensor es similar en forma a las tiras reactivas de glucosa disponibles en el mercado, con un pequeño canal de microfluidos en la punta para introducir nuestro fluido de prueba, "dijo Xian." Dentro del canal de microfluidos, algunos electrodos están expuestos a fluidos. Uno está revestido de oro, y los anticuerpos relevantes para COVID se unen a la superficie del oro mediante un método químico ".
Durante la medición, las tiras de sensores están conectadas a una placa de circuito a través de un conector, y se envía una señal de prueba eléctrica corta entre el electrodo de oro unido con el anticuerpo COVID y otro electrodo auxiliar. Esta señal luego se devuelve a la placa de circuito para su análisis.
"Nuestro sistema de sensores, una placa de circuito, utiliza un transistor para amplificar la señal eléctrica, que luego se convierte en un número en la pantalla, ", dijo Xian." La magnitud de este número depende de la concentración de antígeno, la proteína viral, presente en nuestra solución de prueba ".
Si bien las tiras de sensores del sistema claramente deben desecharse después de su uso, la placa de circuito de prueba es reutilizable. Esto significa que el costo de las pruebas puede reducirse considerablemente. La versatilidad de esta tecnología va mucho más allá de la detección de COIVD-19.
"Al alterar el tipo de anticuerpos adheridos a la superficie del oro, podemos reutilizar el sistema para detectar otras enfermedades, ", dijo Xian." El sistema puede servir como un prototipo para modularizado, Sensores económicos de biomarcadores de proteínas para una rápida retroalimentación en tiempo real dentro de las aplicaciones clínicas. quirófanos, o uso doméstico ".