Ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard (EE.UU.) han diseñado una innovadora mascarilla que puede diagnosticar al usuario de Covid-19 en aproximadamente 90 minutos. Además, la mascarilla tiene pequeños sensores desechables que se pueden colocar en otras máscaras faciales y también se pueden adaptar para detectar otros virus.
Los sensores se basan en células liofilizadas desarrolladas previamente para su uso en el diagnóstico de otros virus, como el Ébola y el Zika.
En este estudio, que se publica en «Nature Biotechnology», los investigadores demostraron que los sensores podrían incorporarse no solo a las máscaras faciales, sino también en ropa como batas de laboratorio, lo que podría ofrecer una nueva forma de monitorizar la exposición de los profesionales sanitarios a una variedad de patógenos u otras amenazas.
«Hemos demostrado que podemos congelar una amplia gama de sensores de biología sintética para detectar ácidos nucleicos virales o bacterianos, así como sustancias químicas tóxicas, incluidas las toxinas nerviosas. Prevemos que esta plataforma podría habilitar biosensores portátiles de próxima generación por primera vez socorristas, personal de atención médica y personal militar», señala James Collins, autor principal del estudio.
Los sensores de la máscara facial están diseñados para que el usuario los pueda activar cuando esté listo para realizar la prueba, y los resultados solo se muestran en el interior de la máscara, para la privacidad del usuario.
Los nuevos sensores portátiles y la máscara facial de diagnóstico se basan en tecnología que se comenzó a desarrollar hace años.
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Estos componentes del circuito sin células se liofilizan y permanecen estables durante muchos meses, hasta que se rehidratan. Cuando se activan con agua, pueden interactuar con su molécula objetivo, que puede ser cualquier secuencia de ARN o ADN, así como otros tipos de moléculas, y producir una señal como un cambio de color.
Para fabricar sensores portátiles, los investigadores incorporaron sus componentes liofilizados en una pequeña sección de tela sintética, donde están rodeados por un anillo de elastómero de silicona. Esta compartimentación evita que la muestra se evapore o se difunda fuera del sensor. Para demostrar la tecnología, los investigadores crearon una chaqueta incrustada con aproximadamente 30 de estos sensores.
Demostraron que una pequeña salpicadura de líquido que contiene partículas virales, imitando la exposición a un paciente infectado, puede hidratar los componentes celulares liofilizados y activar el sensor. Los sensores pueden diseñarse para producir diferentes tipos de señales, incluido un cambio de color que se puede ver a simple vista, o una señal fluorescente o luminiscente, que se puede leer con un espectrómetro de mano. Los investigadores también diseñaron un espectrómetro portátil que podría integrarse en la tela, donde puede leer los resultados y transmitirlos de forma inalámbrica a un dispositivo móvil.
Los investigadores estaban terminando su trabajo en los sensores portátiles a principios de 2020, Covid-19 comenzó a extenderse por todo el mundo, por lo que rápidamente decidieron intentar usar su tecnología para crear un diagnóstico para el virus SARS-CoV-2.
Para producir su mascarilla facial de diagnóstico, los investigadores incorporaron los sensores liofilizados a una máscara de papel. Al igual que con los sensores portátiles, los componentes liofilizados están rodeados de elastómero de silicona. En este caso, los sensores se colocan en el interior de la máscara, para que puedan detectar partículas virales en el aliento de la persona que lleva la máscara.
La máscara también incluye un pequeño depósito de agua que se libera con solo presionar un botón cuando el usuario está listo para realizar la prueba. Esto hidrata los componentes liofilizados del sensor SARS-CoV-2, que agrega gotas de aliento en el interior de la máscara y produce un resultado en 90 minutos.
«La prueba es prueba es tan sensible como los PCR e igual de rápida que los test de antígeno que se utilizan para el análisis rápido de Covid-19», aseguran los investigadores.
Los prototipos desarrollados en este estudio cuentan con sensores en el interior de la máscara para detectar el estado de un usuario, así como sensores colocados en el exterior de las prendas, para detectar la exposición del entorno.
Los investigadores también pueden intercambiar sensores por otros patógenos, como la gripe, el Ébola y el Zika.
Fuente: Diario ABC España