Al combinar los avances recientes en la tecnología de muestreo de aerosoles y una técnica de biodetección ultrasensible, los investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis han creado un monitor que puede detectar cualquiera de las variantes del virus SARS-CoV-2 en una habitación en aproximadamente 5 minutos.
El dispositivo podría usarse en hospitales e instalaciones de atención médica , escuelas y lugares públicos para ayudar a detectar CoV-2 y potencialmente monitorear otros aerosoles de virus respiratorios, como la influenza y el virus respiratorio sincitial (RSV.
Para convertir el biosensor de detección de beta amiloide a coronavirus, los investigadores intercambiaron el anticuerpo que reconoce beta amiloide por un nanocuerpo de llamas que reconoce la proteína de punta del virus SARS-CoV-2. El nanocuerpo es pequeño, fácil de reproducir y modificar y económico de fabricar, dijeron los investigadores. Integraron el biosensor en un muestreador de aire que funciona según la tecnología de ciclones húmedos. El aire ingresa al muestreador a velocidades muy altas y se mezcla centrífugamente con el fluido que recubre las paredes del muestreador para crear un vórtice superficial, atrapando así los aerosoles de virus. El muestreador de ciclón húmedo tiene una bomba automatizada que recolecta el fluido y lo envía al biosensor para una detección perfecta del virus mediante electroquímica.
La mayoría de los muestreadores de bioaerosol comerciales funcionan con caudales relativamente bajos, mientras que el monitor del equipo tiene un caudal de alrededor de 1.000 litros por minuto, lo que lo convierte en uno de los dispositivos de mayor caudal disponibles. También es compacto y se enciende cuando se detecta un virus, lo que alerta a los administradores para que aumenten el flujo de aire o la circulación en la habitación.
El equipo probó el monitor en los apartamentos de dos pacientes con COVID-positivo. Los resultados de la PCR en tiempo real de las muestras de aire de los dormitorios se compararon con las muestras de aire recolectadas de una sala de control libre de virus. Los dispositivos detectaron ARN del virus en las muestras de aire de los dormitorios, pero no detectaron nada en las muestras de aire de control.
En experimentos de laboratorio que aerosolizaron SARS-CoV-2 en una cámara del tamaño de una habitación, el ciclón húmedo y el biosensor pudieron detectar niveles variables de concentraciones de virus en el aire después de solo unos minutos de muestreo. Hay planes para medir también la influenza, el RSV, el rinovirus y otros patógenos principales que infectan a las personas de manera rutinaria. El equipo está trabajando para comercializar el monitor de calidad del aire). Los resultados de su trabajo en el monitor, que dicen que es el detector más sensible disponible, se publican en la revista Nature Communications.