Científicos desarrollan un barbijo que emite una señal fluorescente si detecta Covid-19

Desde que se comprobó que los barbijos proporcionan una protección efectiva contra las infecciones respiratorias y su uso es obligatorio para circular por espacios públicos por la pandemia de coronavirus, este pedazo de tela se convirtió en una prenda de moda. Pero también, en un objeto de estudio por parte de muchos investigadores que, a través de sensores y biomarcadores, buscan convertirlos en la primera barrera de defensa para el organismo.

Un equipo de científicos del MIT y la Universidad de Harvard buscan desarrollar una máscara facial que produzca una señal fluorescente cuando una persona con coronavirus respira, tose o estornuda. Liderados por Jim Collins, un experto en biología sintética del MIT, se propone adaptar una tecnología existente, que funciona con los virus ébola y zika.

Y si bien el proyecto cumple su "primera etapa de prueba", los resultados son alentadores. Durante las últimas semanas, los científicos examinaron la capacidad de los sensores para detectar el nuevo coronavirus en una pequeña muestra de saliva.

El equipo también experimenta con el diseño. El debate actual pasa por si conviene montar los sensores en el interior del paño o desarrollar un módulo extra que se conecte a cualquier máscara de venta libre.

Los sensores son capaces de detectar el genoma que contengan el ARN del virus o a través de la detección del ADN. Cuando este material se impregna sobre la tela, un pequeño dispositivo absorbe la humedad del material sin dañarlo y analiza la secuencia genética del virus.

Su equipo ha desarrollado previamente sensores que mutan de amarillo a morado cuando hay un virus presente por lo que, el cambio de color, a través de una reacción química, es una posibilidad que se puede adaptar a diferentes opciones.

Los médicos incluso pueden aprovechar este prototipo para diagnosticar pacientes en el acto, sin tener que enviar muestras a un laboratorio. En un momento en que las pruebas y los retrasos han obstaculizado la capacidad de muchos países para controlar los brotes, las herramientas que identifican rápidamente a los pacientes son críticas.

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En la misma dirección avanza un proyecto de la Universidad de Leicester y el Servicio Nacional de Salud (NHS) británico que consiste en un simple barbijo al que se adaptan dos tiras impresas en 3D para atrapar los microbios exhalados y determinar el potencial de contagio y el nivel de propagación en cada etapa.

"La medición de la cantidad de virus que se expulsa nos permitirá comparar los niveles del virus en diferentes individuos. Esto podría ayudarnos a enfocar los esfuerzos de control para prevenir la propagación. La máscara se puede procesar fácilmente en cualquier laboratorio de diagnóstico de virus. El desarrollo exitoso de este enfoque podría ser transformador”, según Mike Barer, profesor de microbiología clínica de Leicester.

Este método ya se utilizó con éxito para detectar pacientes con tuberculosis. Basta con emplear este barbijo durante varias horas. “El coronavirus se transmite desde la boca, la garganta y el sistema de respiración de las personas infectadas. Este nuevo enfoque es emocionante porque podría ayudarnos a determinar si una persona es infecciosa o no, incluso antes de que aparezcan los síntomas del virus”, indica Barer.

En la actualidad, el máximo nivel de protección lo ofrecen las máscaras antimicrobianas que, a través de capas de filtro y filamentos de cobre enlazados en el tejido de la máscara, atraen y atrapan las bacterias y los virus. Estos iones de cobre penetran la armadura de proteínas del virus y destruyen su capacidad de replicarse, reduciendo la cantidad de partículas infecciosas que pueden atravesar los poros de la máscara.

La ventaja que ofrecen estas máscaras de alta tecnología, en comparación con las del tipo N95, es que soportan hasta 30 lavados, sin que la protección se debilite. El inconveniente es que son excesivamente caras. Su valor ronda los 6 mil pesos.

En lugar de reinventar la máscara con hilos de cobre, el profesor Yonggang Huang de la Universidad Northwestern está buscando una forma accesible de incorporar a los barbijos químicos que se encuentran en productos de saneamiento y que desactivan una amplia gama de virus.

El mes pasado, Huang se convirtió en el primer científico de materiales en recibir una subvención de 200.000 dólares de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) para desarrollar un complemento químico para máscaras tradicionales que pueden destruir COVID-19 al primer contacto.

El grafeno inducido por láser es el objetivo de los investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong, que están aplicando el material a las máscaras quirúrgicas desechables para que sean auto-esterilizantes y repelente al agua, por lo que las gotas cargadas de virus serían rechazadas de la tela. Además, esta máscara recubierta con grafeno se podría esterilizar al someterlas a una temperatura de 80 grados.

Mientras que el profesor de ingeniería mecánica Eyal Zussman, del Instituto de Tecnología Technion-Israel dirigió un equipo que desarrolló una etiqueta adhesiva de fibra impresa en 3D que está recubierta con antisépticos que atrapan partículas y neutralizan los virus en las gotas que caen sobre la máscara. Esta etiqueta se adhiere a una máscara tradicional para proporcionar protección adicional.