Un equipo de investigación de la Universidad Carnegie Mellon informa los resultados de una plataforma avanzada basada en nanomateriales.
El biosensor basado en nanomateriales es capaz de detectar anticuerpos específicos contra el SARS-CoV-2, el virus responsable de la pandemia de Covid-19, en segundos.
Además de las pruebas, el biosensor ayudará a cuantificar con precisión la respuesta inmunológica de los pacientes a las nuevas vacunas.
Los resultados fueron publicados en la revista Materiales avanzados en un papel con un elocuente título: “Detección de anticuerpos Covid-19 en segundos mediante electrodos tridimensionales recubiertos con óxido de grafeno reducido, nanomoldeados con chorro de aerosol”.
¿Cómo funciona el biosensor?
La plataforma de prueba identifica la presencia de dos de los anticuerpos del virus, la proteína de pico S1 y el dominio de unión al receptor (RBD), en una gota de sangre muy pequeña (aproximadamente 5 microlitros).
Las concentraciones de anticuerpos pueden ser extremadamente bajas y, en cualquier caso, detectarse por debajo de un picomolar (0,15 nanogramos por mililitro).
La detección ocurre mediante una reacción electroquímica dentro de un dispositivo microfluídico portátil que envía los resultados casi de inmediato a una interfaz simple en un teléfono inteligente.
"Hemos utilizado los últimos avances en materiales y fabricación, como la impresión 3D de nanopartículas para crear un dispositivo que detecta rápidamente los anticuerpos Covid-19", dice. Raúl Panat, profesor asociado de ingeniería mecánica en Carnegie Mellon.
Biosensor producido de forma innovadora
Una tecnología de fabricación aditiva llamada impresión 3D por chorro de aerosol es responsable de la eficiencia y precisión de la plataforma de prueba. Los electrodos pequeños y económicos se imprimen a nanoescala usando gotas de aerosol que se unen térmicamente.
El proceso da como resultado una superficie rugosa e irregular que proporciona una mayor área de superficie y una reacción electroquímica mejorada, para facilitar la captura de anticuerpos.
La prueba tiene una tasa de error muy baja porque la reacción de unión entre el anticuerpo y el antígeno utilizado en el dispositivo es muy selectiva.
Un aliado extraordinario
Los hallazgos de este estudio llegan en un momento crucial en esta pandemia. Un dispositivo que cuantifique instantáneamente la respuesta inmune es fundamental.
El diagnóstico rápido para el tratamiento y la prevención de enfermedades transmisibles es un problema de salud pública más allá de la pandemia actual. El biosensor se puede utilizar para la detección rápida de biomarcadores de otros agentes infecciosos como el Ébola, el VIH y el Zika.
