Con la propagación de la pandemia de COVID-19 a una escala tan amplia, la detección temprana y precisa de infecciones se ha vuelto bastante importante. Recientemente, investigadores del Instituto Fraunhofer de Confiabilidad y Microintegración IZM junto con los socios de la industria y la atención médica han desarrollado una plataforma de sensores basada en óxido de grafeno para detectar infecciones agudas como la sepsis o los anticuerpos contra el coronavirus en solo unos minutos.
El equipo ha estado trabajando en el proyecto Graph-POC durante los últimos dos años para abordar las dificultades enfrentadas en el diagnóstico de infecciones. Los investigadores ahora se están enfocando en hacerlo útil para identificar las infecciones tempranas causadas por el virus COVID-19 para ayudar en los intentos de rastrear el modo de propagación de la infección.
Cuando ocurre una infección, el cuerpo humano forma biomarcadores (proteínas o moléculas) como respuesta. Las moléculas colocadas en la superficie del sensor basado en grafeno podrían ayudar a detectar estos biomarcadores. La aparición de infección se puede determinar mediante mediciones diferenciales de la concentración de los biomarcadores. El óxido de grafeno no solo es biocompatible y conductor de electricidad, sino que también es muy fiable para la detección de infecciones.
Hasta ahora, el óxido de grafeno se ha utilizado en su forma original (monocapa 2D) solo en microelectrónica. El equipo de Fraunhofer IZM lo está utilizando ahora en una estructura 3D en forma de escamas para mejorar la superficie de medición y garantizar la precisión de las mediciones. Además, esto allanará el camino para otras aplicaciones, como la detección de gases nocivos como la acetona o el monóxido de carbono a temperatura ambiente.
¡El proceso es muy simple! Todo lo que se necesita es una sola gota de sangre / saliva para realizar un análisis preciso. Unos minutos después de aplicar la gota a la superficie del sensor, el resultado de la prueba se transmite como señales eléctricas al consultorio del médico de familia. La sustitución del análisis de sangre prolongado en el laboratorio lleva alrededor de 15 minutos, lo que elimina las conjeturas y los errores del diagnóstico, lo que permite al médico prescribir el tratamiento adecuado o los antibióticos adecuados. Además, la prueba podría configurarse para identificar anticuerpos que existen incluso después de que un paciente se recupera de una infección.
Además, el equipo está trabajando para abordar otro desafío de ampliar el proceso de producción para permitir la fabricación en masa. Buscan utilizar el recubrimiento de óxido de grafeno a nivel de oblea para garantizar que el procesamiento de cientos de chips pueda tener lugar simultáneamente. El proyecto original para identificar infecciones está programado para funcionar hasta la primavera de 2021, pero los investigadores predicen que el sensor no se puede verificar para el coronavirus hasta dentro de un año.