I dispositivi diagnostici utilizzati a casa o negli studi medici spesso non sono abbastanza sensibili da rilevare piccole quantità di virus che potrebbero essere presenti nei campioni di pazienti asintomatici, che può verificarsi nella fase iniziale di COVID-19. In Biomicrofluidica, , gli scienziati riportano un'invenzione basata su una membrana che può concentrare il contenuto virale di un campione di urina o saliva, permettendo di rilevarlo.

Per aumentare la concentrazione del campione, gruppi precedenti hanno utilizzato particelle di gel, accoppiato ad un colorante chimico, per intrappolare e rilevare un virus, ma questo approccio è limitato a virus specifici che possono legarsi al colorante. Inoltre, il tempo di prova può essere superiore a 30 minuti e richiede attrezzature costose.

Sono stati tentati altri approcci, ma tutti mancano della capacità di diagnosticare diversi virus o altre biosostanze di interesse, come la gonadotropina corionica umana, un ormone presente nelle urine durante la gravidanza.

I ricercatori dell'Università di Cincinnati e della base aeronautica di Wright-Patterson hanno provato due diversi dispositivi, entrambi basati su sistemi membrana-filtro simili.

Il primo dispositivo era un'unità di concentrazione completamente integrata accoppiata con un componente in grado di rilevare il virus in questione. Un vuoto è stato usato per tirare l'acqua attraverso la membrana, lasciando il virus in una soluzione più concentrata, e il campione è stato analizzato nello stesso dispositivo.

"La quantità di tempo necessaria per completare il processo di concentrazione è stata molto lenta, " ha detto l'autore Amy Drexelius. "In media, ogni dispositivo ha impiegato circa 30 minuti per completare il processo di concentrazione. Noi, perciò, ha concluso che il dispositivo di auto-staging guidato dal vuoto non è praticamente utile e si è rivolto a un dispositivo alternativo che utilizza una pressione positiva molto più elevata."

Il secondo dispositivo è stato preso in considerazione perché gli investigatori si sono resi conto che applicando un'alta pressione, invece del vuoto spinto, potrebbero aumentare il differenziale di pressione tra il campione e l'ambiente circostante. Un serbatoio di azoto e un regolatore sono stati collegati al loro secondo dispositivo, consentendo l'applicazione di fino a 100 libbre per pollice quadrato di pressione.

Il gruppo ha studiato i biofluidi reali, saliva e urina, addizionato con campioni di proteine ​​del virus dell'influenza A. Altri campioni contenevano HCG.

"I risultati del test sono stati estremamente coerenti con il secondo dispositivo, mostrando un risultato di concentrazione di 33 volte quello del campione originale, " ha detto Drexelius. "La preconcentrazione di un campione da 1 millilitro potrebbe essere ottenuta in cinque minuti o anche più velocemente con pressioni applicate più elevate".

Il nuovo coronavirus che causa il COVID-19 non è stato testato, ma il metodo dovrebbe funzionare per questo, poiché la tecnologia potrebbe rilevare con successo l'influenza A. Entrambi sono virus respiratori probabilmente presenti nella saliva. La tecnica è, Inoltre, promettente per i test di gravidanza, dove anche i primi risultati sono altamente desiderabili.