Ahora existe un COVID rápido y preciso

La pandemia de COVID-19 siempre estará asociada a bloqueos e inconvenientes sin precedentes, como el uso de máscaras en público. Y eso se debe en gran medida a que los expertos en salud no tenían idea exactamente de dónde acechaba el virus SARS-CoV-2 y cuán riesgosos eran los entornos abarrotados, como los lugares de trabajo, las aulas y el transporte público.

Pero, ¿qué pasaría si un dispositivo móvil fácil de usar pudiera detectar, en tiempo real, el SARS-CoV-2 en un espacio determinado? Eso daría a las personas confianza para no usar máscaras, si no hubiera virus flotando, o tomar precauciones como usar una máscara o evitar el entorno por completo si se detectara el virus.

Investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis informan en Nature Communications que han hecho precisamente eso, con un dispositivo prototipo del tamaño de un microondas que puede detectar signos de SARS-CoV-2 en unos cinco minutos. Dirigido por Rajan Chakrabarty, profesor asociado de ingeniería energética, ambiental y química, el equipo quería mejorar el engorroso proceso de depender de detectores de aire comerciales que solo pueden tomar muestras de aire y requieren pruebas de PCR adicionales de las muestras que pueden tardar hasta 24 horas para devolver resultados. Los dispositivos también son costosos, oscilando entre miles y decenas de miles de dólares por unidad. Después de tres años, han desarrollado un dispositivo que, según dicen, funciona incluso mejor que los métodos comerciales en las pruebas de laboratorio y podría ampliarse para costar unos pocos centavos por prueba.

La clave del éxito del nuevo detector de COVID-19 es un método súper rápido de hacer circular aire dentro del dispositivo que imita un ciclón. Extrae aire del ambiente a unos mil litros por minuto, creando una forma cónica que atrapa cualquier partícula que circule en ese flujo. El dispositivo está equipado con un biosensor que hace dos cosas. En primer lugar, aprovecha pequeñas moléculas obtenidas de llamas que se adhieren excepcionalmente bien a la proteína de pico del SARS-CoV-2 para eliminar cualquier virus que pueda estar presente. A continuación, se pasa una corriente eléctrica a través del biosensor y provoca la oxidación de un aminoácido específico en la proteína de pico, la reacción final que verifica la presencia del virus SARS-CoV-2.

En pruebas de laboratorio, el dispositivo tuvo una precisión del 77% al 83% en la detección del virus COVID-19, incluidas sus últimas variantes. (Detecta el SARS-CoV-2, pero no puede distinguir entre las diferentes variantes). Cuando los investigadores probaron diferentes concentraciones de virus en su dispositivo y dos detectores de aire disponibles comercialmente, el suyo fue el único capaz de detectar niveles bajos de material genético viral. en forma de ARN.

El equipo también envió prototipos a dos personas que dieron positivo por COVID-19 y que se ofrecieron como voluntarias para usar el dispositivo en sus hogares. Los muestreadores de aire detectaron con precisión el virus en sus respectivas habitaciones después de cinco minutos de muestreo.

El ARN viral exhalado o expulsado por una persona infectada no permanece en forma de gotitas, sino que se aerosoliza en partículas de cinco a 10 micrómetros de diámetro (en comparación, el diámetro de un cabello humano es de 40 a 70 micrómetros). Dado que una habitación con una sola persona infectada puede contener tan solo 10 copias de ARN del virus SARS-CoV-2 por metro cúbico de aire, las probabilidades de contraer algo tan pequeño en una habitación típica son de aproximadamente una entre un millón o uno entre mil millones. "Es como encontrar una aguja en un pajar", dice Chakrabarty.

Pero debido a que este dispositivo filtra el aire a una velocidad tan alta, aumenta en gran medida las posibilidades de recoger esas partículas virales microscópicas. "La belleza de esta técnica de detección es que es ultrasensible", dice Chakabarty. Según las pruebas realizadas en el laboratorio, dice, es probable que pueda detectar el virus emitido incluso por una persona levemente infectada en una habitación típica.

Y, debido a que el dispositivo es portátil, Chakrabarty espera que pueda usarse en cualquier lugar donde las personas quieran obtener informes inmediatos sobre si el COVID-19 está presente, incluso en los hogares. Construir el detector le costó a su laboratorio unos cuantos miles de dólares, pero anticipa que con la producción en masa, el costo se reducirá significativamente. Una empresa de detección de enfermedades, Y2X Life Sciences, con sede en Nueva York, espera obtener la licencia de tecnología de la universidad para hacer precisamente eso.

Además de usar el detector para lecturas inmediatas de COVID-19 en lugares como espacios de trabajo, aulas y aeropuertos, sin mencionar hospitales, Chakrabarty también anticipa que el dispositivo puede ser parte de la construcción de estrategias preventivas de salud pública si se instalan en conductos para correr. Las 24 horas del día para detectar virus en pisos enteros o incluso en un edificio pequeño. Y si aparecen otros virus que causan enfermedades, el biosensor se puede ajustar para detectarlos también. El equipo de investigación ya está trabajando en un dispositivo que también podría identificar la influenza y el VSR.

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