Micrografia elettronica a scansione colorata di una cellula (blu) fortemente infettata da particelle di virus SARS-CoV-2 (rosso), isolato da un campione di paziente. Immagine acquisita presso il NIAID Integrated Research Facility (IRF) a Fort Detrick, Maryland. Attestazione:NIAID
I dispositivi biosensori di nuova concezione collegati agli smartphone potrebbero aiutare i medici a ridurre drasticamente i tassi di rilevamento in tempo reale nella battaglia contro il COVID-19 e altri futuri focolai virali.
Scienziati e ingegneri dell'Università di Manchester hanno creato una nuova piattaforma di fluidodinamica computazionale (CFD) per aiutare i dispositivi biosensori a rilevare specie biologiche e aiutare a controllare la diffusione delle epidemie di virus. I biosensori sono dispositivi utilizzati per rilevare la presenza di agenti biologici come i virus. L'approccio potrebbe aiutare a tracciare e rintracciare le persone con infezione mentre una svolta vaccinale potrebbe essere ancora lontana molti mesi.
Diverse strategie globali sono in atto in tutto il mondo per aiutare a frenare la diffusione di COVID-19, con uno sforzo coordinato che coinvolga; modellizzazione della popolazione, utilizzo della maschera facciale e sviluppo della capacità del ventilatore. Gli esperti di modellazione e simulazione dell'Università di Manchester hanno ora sviluppato uno strumento aggiuntivo.
Risultati pubblicati in Biosensori e Bioelettronica dimostrare una nuova piattaforma numerica come nuovo design per dispositivi biosensori. Questo nuovo sistema simula le prestazioni dei dispositivi elettronici in diverse condizioni progettuali e operative per migliorare la tracciabilità dei contatti all'interno della popolazione.
Questa svolta consentirebbe l'integrazione dei biosensori negli smartphone esistenti con la potenziale capacità di migliorare la velocità e l'affidabilità del sistema di tracciamento dei contatti esistente. Potrebbe anche aiutare a contenere eventuali altri disastri e pandemie legati ai virus in futuro attraverso lo stesso metodo.
I biosensori sono uno dei modi più efficaci per rilevare una specie biologica e controllarne la diffusione. Questi sistemi riducono il consumo di reagenti del campione, accorciare i tempi degli esperimenti, e ridurre i costi complessivi delle applicazioni.
Per di più, l'integrazione di biosensori con diversi dispositivi aiuterebbe a ridurre il rischio di potenziali onde/picchi futuri di COVID-19. Ad esempio, collegare un biosensore appropriato agli smartphone ha il potenziale per aumentare la velocità e l'affidabilità della tecnica di tracciamento del contratto.
D Amir Keshmiri dell'Università di Manchester ha dichiarato:"Questa nuova piattaforma numerica competitiva simula le prestazioni di questi dispositivi specifici in diverse condizioni progettuali e operative, che a sua volta amplierà la nostra conoscenza della manipolazione delle specie biologiche al fine di migliorare l'efficienza dei progetti esistenti.
"Mentre lo sviluppo di un vaccino efficace può richiedere mesi o anni, il rilevamento degli individui infetti è in prima linea nel controllo della situazione e uno strumento cruciale nella strategia di tracciamento dei contratti, attualmente in uso nel Regno Unito e nella maggior parte degli altri paesi. Il "tempo" è un parametro chiave per contenere malattie altamente patogene e sconfiggere una pandemia.
"Questi dispositivi lab-on-a-chip sono adatti per i test quotidiani e sono facili da usare, il che significa che non sono necessarie strutture di laboratorio. Queste caratteristiche li rendono un favorevole sistema di rilevamento in tempo reale, però, progettarne uno affidabile è ancora molto impegnativo e richiede tempo."