Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid, en España, han desarrollado el primer aptasensor fotoelectroquímico que detecta coronavirus (SARSCov2) en muestras de saliva.
Este dispositivo, que utiliza la tecnología aptámeros (un tipo de anticuerpo químico), es más sensible que los instrumentos basados en antígenos y realiza la detección de forma más rápida y económica que las pruebas de PCR.
Según sus creadores, estos nuevos dispositivos pueden integrarse en sistemas de diagnóstico portátiles y son muy fáciles de usar.
Cómo funciona
El nuevo aptasensor es muy sensible a diferentes concentraciones de virus. También, puede detectar concentraciones por debajo de 0,5 nanomolar (nM), normalmente en pacientes que no han desarrollado ningún síntoma de covid19.
Además, también es activo a concentraciones más altas (hasta 32 nM), lo que podría proporcionar a la práctica clínica una herramienta adicional para monitorear la progresión del coronavirus en los pacientes.
Mahmoud Amouzadeh Tabrizi, de la Universidad Carlos III y autor principal de la investigación, señaló que la ventaja sobre los actuales sensores basados en antígenos es “la mayor sensibilidad y especificidad de las medidas de los sensores fotoelectroquímicos”, que son comparables a otras más complejas, como las basadas en fluorescencia; así como las más sencillas, baratas y rápidas (pruebas PCR).
El uso será muy similar al de los sensores de antígenos actuales: una muestra de la saliva de un paciente tendría que disolverse en un tampón y luego depositarse en la superficie del sensor. El resultado de la medición estará disponible en unos minutos.
Aptasensor, la tecnología detrás del nuevo descubrimiento
Según señala responsable de Sensores y Técnicas de Instrumentación (SITec) de la UC3M, Pablo Acedo, “la idea ahora es complementar estos resultados con el desarrollo de instrumentos biomédicos completos para obtener un sistema de diagnóstico de alta sensibilidad y especificidad, portátil y de potencial bajo coste para su uso en la práctica clínica”.
La nueva prueba consistiría en obtener un diagnóstico de presencia del coronavirus similar al que existe hoy disponible para la lectura de glucosa en sangre en los pacientes con diabetes, por ejemplo. Esta idea se sentar en contactar también con empresas que puedan estar interesadas en estos desarrollos.
Para ello, los investigadores han empleado diversas técnicas y tecnologías, como microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia por transformada de Fourier (FTIR) Y microscopía de fuerza atómica (AFM).
Uno de los aspectos importantes en la producción de este tipo de sensor electroquímico basado en nanomateriales es la buena caracterización de la superficie del material y del receptor de la superficie inmovilizada.
“Los resultados obtenidos a partir del uso de todas estas técnicas son los que nos permiten asegurar que tanto la fabricación del nanomaterial fotosensible deseado como la inmovilización del bioreceptor se han realizado satisfactoriamente”, explica Acedo.
La ciencia, otro factor determinante para la investigación
Los sensores fotoelectroquímicos pueden compararse con las células solares o la fotosíntesis: en ambos casos, en presencia de luz (fotones), un material (o molécula) particular es capaz de generar una corriente eléctrica (electrones).
En este caso, los investigadores utilizaron una superficie que contiene puntos cuánticos a base de nitruro de carbono de grafito y sulfuro de cadmio (C3N4-CdS) con propiedades ópticas. En esta superficie, se inmoviliza un receptor específico para que en presencia de la molécula, se una al receptor biológico, y así reduce la generación de corriente asociada a la presencia de luz.
