Biosensor nuevo detecta el virus de la COVID-19 en el aire

Un equipo de investigadores de Suiza logró desarrollar un sensor nuevo para detectar el nuevo coronavirus que se podría usar para medir la concentración del virus en el medio ambiente, como en lugares donde hay muchas personas o en los sistemas de ventilación hospitalarios.

Los investigadores de Empa (Zúrich, Suiza) y ETH Zúrich (Zúrich, Suiza) generalmente trabajan en la medición, análisis y reducción de contaminantes en el aire como aerosoles y nanopartículas producidas artificialmente. Sin embargo, el desafío de la COVID-19 que enfrenta el mundo entero hizo que el equipo cambiara su enfoque para desarrollar un sensor que pudiera detectar de forma rápida y confiable el SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus. Incluso antes de que la COVID-19 comenzara a extenderse, el equipo investigaba sensores que pudieran detectar bacterias y virus en el aire y, a principios de enero, surgió la idea de utilizar esta base para desarrollar aún más el sensor de tal manera que pudiera identificar de forma confiable si nacía un virus específico. El sensor no reemplazaría necesariamente las pruebas de laboratorio establecidas, pero podría usarse como un método alternativo para el diagnóstico clínico, y más prominentemente para medir la concentración de virus en el aire en tiempo real, como en lugares concurridos como estaciones de tren u hospitales.


A diferencia del método molecular llamado reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa, o RT-PCR para abreviar, utilizado en laboratorios para detectar virus en infecciones respiratorias, los investigadores desarrollaron un método de prueba alternativo en forma de un biosensor óptico. El sensor combina dos efectos diferentes para detectar el virus de manera segura y confiable: uno óptico y uno térmico. El sensor se basa en pequeñas estructuras de oro, llamadas nanoislas de oro, en un sustrato de vidrio. Los receptores de ADN producidos artificialmente que coinciden con secuencias de ARN específicas del SARS-CoV-2 se injertan en las nanoislas. Los receptores en el sensor son las secuencias complementarias de las secuencias de ARN únicas del virus, que pueden identificar el virus de manera confiable.

Para demostrar cuán confiablemente el nuevo sensor detecta el virus COVID-19 actual, los investigadores lo probaron con un virus muy relacionado: el SARS-CoV que estalló en 2003 y desencadenó la pandemia del SARS. La validación fue exitosa, aunque todavía se necesitan varios pasos de desarrollo para permitir que el sensor mida la concentración de coronavirus en el aire.

“Las pruebas mostraron que el sensor puede diferenciar claramente entre las secuencias de ARN muy similares de los dos virus”, dijo Jing Wang, uno de los investigadores. “Esto todavía necesita trabajo de desarrollo. Pero una vez que el sensor esté listo, el principio podría aplicarse a otros virus y ayudar a detectar y detener epidemias en una etapa temprana”.

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Empa
ETH Zúrich