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En los esfuerzos mundiales en curso para contener el virus Covid-19, la capacidad de realizar pruebas rápidas y masivas está resultando fundamental para el éxito. También es una esfera en la que muchos países se enfrentan a grandes desafíos. Los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon y de la Universidad de Pittsburgh acaban de desarrollar una prueba que puede ayudar a superar este desafío.
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Creada por un equipo conjunto de ingenieros y virólogos, la prueba permite detectar en 10 segundos los anticuerpos Covid, la proteína de transmisión sanguínea que ataca al coronavirus. La presencia de estos anticuerpos en la sangre de una persona indica que fue previamente infectada por el virus. La identificación de quiénes dentro de una población tienen anticuerpos Covid ayuda a seguir el progreso del virus, incluyendo la identificación de quién puede haber desarrollado inmunidad.
La tecnología de impresión micro 3D está en el corazón de esta innovación de investigación. El Dr. Rahul Panat, Profesor Asociado de Ingeniería Mecánica en la Universidad Carnegie Mellon, cuyo grupo desarrolló la prueba, explicó:
"La impresión micro 3D permite producir nuevas formas en los dispositivos y nuevas combinaciones de materiales. El progreso que estamos haciendo hoy en día en los dispositivos biomédicos está intrínsecamente ligado al progreso en la microfabricación."
El dispositivo se fabrica con impresoras electrónicas 3D Aerosol Jet de marca registrada, desarrolladas y patentadas por Optomec, una empresa estadounidense especializada en la tecnología de fabricación de aditivos. Del tamaño aproximado de una moneda de 25 centavos de dólar, el dispositivo se forma imprimiendo micropilares de oro en un sustrato, recubriéndolos con óxido de grafeno reducido, y luego fijando antígenos Covid, los marcadores del virus. Se obtiene un pinchazo de sangre de la persona que se está analizando, y si la muestra tiene algún anticuerpo Covid se engancha al antígeno, creando una reacción electroquímica.
A diferencia de otros procesos de fabricación que crean un acabado de superficie lisa, la impresora de chorro de aerosol Optomec produce una superficie rugosa en los micropilares de oro. Esta "pegajosidad" característica permite que el antígeno se cargue fácilmente en el micropilar, por lo que es capaz de detectar incluso cantidades muy pequeñas de anticuerpos. La fabricación de un solo dispositivo cuesta alrededor de decenas de dólares.
Como una prueba de glucosa casera
El dispositivo se conecta a un dongle que tiene un pequeño analizador electroquímico, que confirma la presencia de anticuerpos. El dongle se conecta a un teléfono inteligente que lee el resultado en una aplicación personalizada. Ambas interfaces, la del dongle y la del smartphone, ya están disponibles en el mercado. Una ventaja de elegir tales interfaces, según el Dr. Panat, es que:
"Baja la pericia técnica necesaria para tomar una lectura. Puede ser como una prueba de glucosa que haces en casa"
Después de realizar una prueba, el dispositivo se lava con ácido fórmico y se puede hacer otra prueba en un minuto. Aunque se pueden hacer al menos 10 pruebas con total precisión, la capacidad de detección se debilita después de eso y el dispositivo necesita ser reemplazado. El equipo de investigación publicó sus datos preliminares en septiembre, con pruebas a mayor escala en curso en el Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh.
Con partes del mundo que están siendo azotadas por una nueva ola de infecciones por Covid y una vacuna que muy probablemente esté aún a meses de distancia, las pruebas seguirán siendo una parte indispensable de las estrategias de mitigación de Covid de las naciones. Por ejemplo, cuando China, que había estado conteniendo muy bien el Covid-19 durante el verano, experimentó un brote en octubre en la ciudad oriental de Qingdao, se las arregló para evitar un resurgimiento haciendo pruebas a todos los 10 millones de residentes de Qingdao en unos pocos días. El Dr. Panat dijo:
"Las pruebas rápidas y masivas pueden ayudarnos a erradicar el virus aislando eficazmente a los pacientes. Si una prueba toma 24 o 48 horas para obtener resultados, o incluso 20 minutos, eso es simplemente demasiado tiempo."
