Investigadores desarrollan dispositivos para un diagnóstico rápido de covid-19

Tres equipos de investigadores del Consejo de Investigaciones Científicas (CSIC) de Cataluña y Aragón trabajan en el desarrollo de dispositivos capaces de diagnosticar el coronavirus de forma "rápida, fiable y a bajo coste", y que podrían estar disponibles en el plazo de un año.

Según informa en un comunicado esta institución científica, que cuenta con una donación de AENA para el proyecto, se trata de dispositivos que buscan detectar biomarcadores específicos del virus y que serán aplicables cerca del punto de atención al paciente.

Los equipos de investigación que trabajan en el proyecto pertenecen a los institutos de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC) y de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC,) y al Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA).

Sus integrantes han diseñado dos dispositivos que podrán detectar de forma simultánea y rápida varios biomarcadores de la infección por SARS-CoV-2.

Estos aparatos permitirán conocer si el paciente está infectado y precisar, además, en qué etapa se encuentra la enfermedad, lo que permitirá monitorizar su progreso.

La detección de estos biomarcadores se realizará en base a la utilización de biorreactivos específicos (anticuerpos, antígenos o sondas de ADN) que facilitarán el reconocimiento específico de antígenos virales, inmunoglobulinas IgG o IgM, producidas por el paciente como respuesta a la infección o ARN viral, respectivamente.

"El primero es un dispositivo electroquímico que incorpora una matriz de electrodos metálicos fabricados por tecnología microelectrónica, acoplada a un componente de papel desechable, donde se habrían definido diferentes secciones", explica María Pilar Marco, investigadora del CSIC en el IQAC y una de las coordinadoras del proyecto.

Según asegura, "en determinadas zonas de estas secciones, estarían embebidos algunos de los biorreactivos específicos mencionados, marcados con una enzima para generar la señal", añade.

Afirma que en este caso, la muestra del paciente se recogerá en tubos donde los biorreactivos específicos estarán inmovilizados en nanopartículas magnéticas, lo que permitirá su captura.

Esta científica explica que una gota de esta mezcla se deposita en el extremo de las diferentes secciones del componente de papel y la solución se mueve por capilaridad hasta la zona de los electrodos, donde las nanopartículas se concentran mediante la acción de un campo magnético.

"Con esto esperamos obtener un incremento de la señal y por lo tanto una mayor sensibilidad", detalla Marco.

Según el CSIC, el dispositivo es muy sencillo y sería de bajo coste, lo que facilitará su uso masivo cerca del punto de atención al paciente.

El segundo dispositivo implica el uso de nanoestructuras plasmónicas, biofuncionalizadas con los bioreactivos específicos mencionados, que permitirán identificar los biomarcadores sobre un soporte de nitrocelulosa, gracias al calor generado cuando éstas son irradiadas por un láser.

Según María Pilar Marco, en este dispositivo "la muestra se mezcla con estas sondas plasmónicas y se deposita en el extremo de la tira de papel. La solución fluye por capilaridad a través del papel hasta la zona de detección, donde otro biorreactivo específico allí inmovilizado captura por afinidad los complejos formados con los biomarcadores de infección".

La amplificación de señal se consigue gracias al empleo de nanopartículas plasmónicas e irradiación láser, añade esta investigadora.

Según afirma, este sistema es similar a los test de embarazo, y también de bajo coste y fácil de usar.

"Lo que ofrecemos son dispositivos de diagnóstico que se puedan fabricar de forma masiva a muy bajo coste y que permitan la realización de análisis rápidos y fiables, por parte de personal técnico en ambulatorios o unidades de emergencia, con un entrenamiento mínimo", subraya.

Destaca, además, que la intención de los investigadores que forman parte del proyecto es avanzar en este tipo de herramientas con respecto a las que existen actualmente en el mercado, "ofreciendo una tecnología más sensible, específica y mucho más versátil".

Marco confía en disponer de ambos dispositivos en el plazo de un año, aunque afirma que las primeras medidas podrían realizarse en un plazo de seis meses".

En el proyecto colaboran, además, el Hospital del Mar de Barcelona a través del Servicio de Enfermedades Infecciosas, y el Hospital Germans Trias i Pujol (HGTiP) de Badalona a través de su Instituto de Investigación en Ciencias de la Salud (IGTP).