La pandemia di COVID-19 ha reso evidente l'urgente necessità di innovazioni tecnologiche per rilevare, trattare, e prevenire il virus SARS-CoV-2. Un anno e mezzo in questa epidemia, ondate di epidemie successive e il disperato bisogno di nuove soluzioni mediche, in particolare di test, continuano ad esistere.

Nel Journal of Vacuum Science &Technology B , ricercatori dell'Università della Florida e della National Chiao Tung University di Taiwan segnalano un metodo di test rapido e sensibile per i biomarcatori COVID-19.

I ricercatori, che in precedenza ha dimostrato il rilevamento di biomarcatori rilevanti in epidemie ed emergenze, come il virus Zika, infarti, e perdite di liquido cerebrospinale, hanno sfruttato la loro esperienza per sviluppare un sistema di sensori che fornisca il rilevamento in un secondo, che è molto più veloce degli attuali metodi di rilevamento del COVID-19.

"Ciò potrebbe alleviare i lenti problemi di tempi di consegna dei test COVID-19, " disse Minghan Xian, un autore e un dottorando in ingegneria chimica presso l'Università della Florida.

Rilevare la presenza del virus richiede di amplificare i numeri del biomarcatore, come le copie dell'acido ribonucleico virale nella comune tecnica di reazione a catena della polimerasi per il rilevamento di COVID-19, o amplificando il segnale di legame per un biomarcatore bersaglio. Il metodo del gruppo amplifica il segnale di legame per un biomarcatore bersaglio.

"La nostra striscia di biosensori è simile alle strisce reattive per il glucosio disponibili in commercio nella forma, con un piccolo canale microfluidico sulla punta per introdurre il nostro fluido di prova, " disse Xian. "All'interno del canale microfluidico, alcuni elettrodi sono esposti al fluido. Uno è rivestito d'oro, e gli anticorpi rilevanti per il COVID sono attaccati alla superficie dell'oro tramite un metodo chimico".

Durante la misurazione, le strisce sensoriali sono collegate a un circuito tramite un connettore, e un breve segnale di test elettrico viene inviato tra l'elettrodo d'oro legato con l'anticorpo COVID e un altro elettrodo ausiliario. Questo segnale viene quindi restituito al circuito stampato per l'analisi.

"Il nostro sistema di sensori, un circuito stampato, utilizza un transistor per amplificare il segnale elettrico, che poi viene convertito in un numero sullo schermo, " disse Xian. "La grandezza di questo numero dipende dalla concentrazione dell'antigene, la proteina virale, presente all'interno della nostra soluzione di test."

Mentre le strisce dei sensori del sistema devono essere chiaramente scartate dopo l'uso, il circuito di prova è riutilizzabile. Ciò significa che il costo dei test può essere notevolmente ridotto. La versatilità di questa tecnologia va ben oltre la rilevazione della COIVD-19.

"Alterando il tipo di anticorpi attaccati alla superficie dell'oro, possiamo riutilizzare il sistema per rilevare altre malattie, " ha detto Xian. "Il sistema può fungere da prototipo per moduli modulari, sensori di biomarcatori proteici economici per un feedback in tempo reale conveniente all'interno di applicazioni cliniche, sale operatorie, o per uso domestico."