Grups del CSIC a Catalunya i Aragó ideen dispositius fiables i de baix cost per detectar biomarcadors del virus mitjançant tecnologia electroquímica i nanoestructures. La tecnologia, que podria estar a punt en un any, permetrà conèixer si el pacient està infectat i en quina etapa de la malaltia, per monitoritzar el seu progrés.
Tres equips d'investigadors de el Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) estan desenvolupant dispositius capaços de diagnosticar la malaltia Covid-19 de forma ràpida, fiable i a baix cost. Es tracta de dispositius que busquen detectar biomarcadors específics del virus i que seran aplicables a prop del punt d'atenció al pacient. El projecte, que compta amb finançament d'una donació d'Aena, té previst tenir els dispositius disponibles en un any.
Els equips d'investigació pertanyen a l'Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC), a l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) i a l'Institut de Ciència de Materials d'Aragó (ICMA).
Els tres equips científics han dissenyat dos dispositius que podran detectar de forma simultània i ràpida diversos biomarcadors de la infecció per SARS-CoV-2. Permetran conèixer si el pacient està infectat i, a més, en quina etapa es troba la malaltia, el que permetrà monitoritzar el seu progrés. La detecció d'aquests biomarcadors es realitzarà en base a la utilització de bioreactius específics (anticossos, antígens o sondes d'ADN) que facilitaran el reconeixement específic d'antígens virals, immunoglobulines IgG o IgM, produïdes pel pacient com a resposta a la infecció o ARN viral, respectivament.
"El primer és un dispositiu electroquímic que incorpora una matriu d'elèctrodes metàl·lics fabricats per tecnologia microelectrònica, acoblada a un component de paper d'un sol ús, on s'haurien definit diferents seccions", explica M. Pilar Marco, investigadora del CSIC a l'IQAC i una de les coordinadores del projecte. "En determinades zones d'aquestes seccions, estarien encastats alguns dels bioreactius específics esmentats, marcats amb un enzim per generar el senyal", afegeix.
"En aquest cas, la mostra del pacient es recollirà en tubs on els bioreactius específics estaran immobilitzats en nanopartícules magnètiques, la qual cosa permetrà la seva captura. Una gota d'aquesta barreja es diposita en l'extrem de les diferents seccions del component de paper i la solució es mou per capil·laritat fins a la zona dels elèctrodes, on les nanopartícules es concentren mitjançant l'acció d'un camp magnètic. Amb això esperem obtenir un increment del senyal i per tant una major sensibilitat", detalla Marco. El dispositiu és molt senzill i seria de baix cost, el que facilitarà el seu ús massiu a prop del punt d'atenció al pacient.
El segon dispositiu implica l'ús de nanoestructures plasmòniques, biofuncionalitzades amb els bioreactius específics esmentats que permetran identificar els biomarcadors sobre un suport de nitrocel·lulosa, gràcies a la calor generada quan aquestes són irradiades per un làser. "La mostra es barreja amb aquestes sondes plasmòniques i es diposita a l'extrem de la tira de paper. La solució flueix per capil·laritat mitjançant el paper fins a la zona de detecció, on un altre bioreactiu específic allà immobilitzat, captura per afinitat els complexos formats amb els biomarcadors d'infecció. L'amplificació de senyal s'aconsegueix gràcies a l'ús de nanopartícules plasmòniques i irradiació làser", indica Marco. Aquest sistema és similar als test d'embaràs. Es tracta igualment d'un dispositiu de baix cost i fàcil d'utilitzar.
Eines barates, ràpides i fiables
"El que oferim són dispositius de diagnòstic que es puguin fabricar de forma massiva a molt baix cost i que permetin la realització d'anàlisis ràpides i fiables, per part de personal tècnic en ambulatoris o unitats d'emergència, amb un entrenament mínim. La nostra intenció és avançar en aquest tipus d'eines respecte a les que hi ha al mercat, tot oferint una tecnologia més sensible, específica i molt més versàtil. Esperem poder disposar d'ells en el termini d'un any, tot i que les primeres mesures podrien realitzar-se en un termini de sis mesos", explica Marco.
En el projecte col·laboren l'Hospital del Mar de Barcelona, a través del Servei de Malalties Infeccioses, i l'Hospital Germans Trias i Pujol (HGTiP) de Badalona, a través del seu Institut d'Investigació en Ciències de la Salut (IGTP).
CSIC Comunicación