DARPA respalda el sensor de la Rice para detectar el virus COVID-19 en el aire

DARPA respalda el sensor de la Rice para detectar el virus COVID-19 en el aire

 

 https://www.eurekalert.org/news-releases/894556

 HOUSTON - (22 de febrero de 2021) - Investigadores de la Universidad de Rice han recibido fondos de hasta $1 millón para desarrollar un sistema de sensores en tiempo real capaz de detectar cantidades diminutas del virus en el aire que causa la infección por COVID-19.

Los investigadores de la Escuela de Ingeniería Brown de Rice y la Escuela de Ciencias Naturales de Wiess (el ingeniero químico y biomolecular Rafael Verduzco, el ingeniero civil y ambiental Pedro Álvarez y la viróloga estructural Yizhi Jane Tao) trabajarán en equipo con William Lawrence, microbiólogo de la Universidad de Texas. Medical Branch (UTMB) en Galveston para desarrollar un dispositivo electrónico de película delgada que detecta tan solo ocho virus SARS-CoV-2 en 10 minutos de muestreo de aire que fluye a 8 litros por minuto.

El proyecto titulado Plataforma amperométrica en tiempo real utilizando impresión molecular para la detección selectiva de SARS-CoV-2 (RAPID) ha sido financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA). La segunda mitad de la financiación depende de una demostración exitosa de la tecnología.

“Comenzamos a trabajar el verano pasado en la idea de tratar de detectar el SARS-Cov-2”, dijo Verduzco, profesor de ingeniería química y biomolecular y de ciencia de materiales y nanoingeniería e investigador principal del proyecto.

"Pedro inició la idea porque tenía algunas películas que incorporan polímeros impresos molecularmente que pensó que podrían responder muy selectivamente a cualquier cosa.

"Pensó que podíamos modificarlo para que emitiera una señal electrónica cuando un virus se uniera a la película", dijo Verduzco. "Jane se involucró porque queremos que un biólogo ayude a construir estas capas de reconocimiento. Vimos la oportunidad de lograr esto con DARPA, porque tienen una métrica muy desafiante pero específica para detectar una concentración muy baja de SARS en el aire en 10 minutos".

Álvarez y Tao introdujeron previamente un filtro que podría "atrapar y eliminar" el SARS-CoV-2 en las aguas residuales en las plantas de tratamiento, una tecnología que en sí misma fue adaptada de su método para matar las "superbacterias" bacterianas y degradar sus genes de resistencia a los antibióticos.

"Las cavidades de impresión molecular donde moléculas o partículas específicas encajan cómodamente pueden mejorar la capacidad de las superficies para adsorber y concentrar virus de forma selectiva, lo que a su vez facilita su desinfección, en el proyecto atrapar y eliminar, o la detección, en este proyecto RAPID", Alvarez dicho.

"Por lo tanto, pudimos aprovechar el trabajo previo sobre la impresión molecular", dijo. "Jane sugirió una mejora significativa relacionada con el anclaje de factores de biorreconocimiento específicos para mejorar aún más la selectividad de la superficie para unir y concentrar el SARS-CoV-2".

La propuesta de los investigadores describe un muestreador de bioaerosol que concentraría el SARS-CoV-2 en el aire en un medio de electrolito líquido, lo uniría a polímeros impresos en virus funcionalizados con factores de unión del SARS-CoV-2 que mejoran la selectividad y utilizaría transistores electroquímicos orgánicos para transducir rápidamente Eventos vinculantes de SARS-CoV-2 en señales electrónicas.

El dispositivo propuesto estaría dimensionado para el análisis de una oficina de 50 metros cúbicos, un aula de 300 metros cúbicos o el monitoreo de un edificio central. Esperan que el sistema de filtración no solo se adapte rápidamente a otros patógenos, sino que también pueda capturar virus de manera no destructiva de una manera que los retenga para su posterior análisis.

El laboratorio de Lawrence trabaja con el Laboratorio Nacional de UTMB Galveston, que forma parte de la red de biodefensa del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas. También es director de la División de Servicios de Aerobiología en el laboratorio y tiene experiencia en aerosolización y pruebas de SARS-CoV-2.

Verduzco dijo que el equipo de Rice pasará los primeros nueve meses fabricando el dispositivo y probándolo en SARS-CoV-2 inactivado. "Si tenemos éxito, los próximos nueve meses se centrarán en las pruebas con SARS-CoV-2 en vivo en UTMB y también en la optimización del dispositivo para cumplir con las métricas del proyecto", dijo.

###

Álvarez es profesor de la cátedra George R. Brown de ingeniería civil y ambiental y profesor de química y de ingeniería química y biomolecular. Tao es profesor de biociencias. Lawrence es profesor asistente en el Departamento de Microbiología e Inmunología de la UTMB.

Este comunicado de prensa se puede encontrar

 This news release can be found online at https://news.rice.edu/2021/02/22/darpa-backs-rice-sensor-to-detect-covid-19-virus-in-air/