Desarrollan nanobiosensor para detectar SARS

Sep 05, 2023

27 de marzo de 2023

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por Kim-Astrid Magister, Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes

El estado de infección e inmunidad de la población se consideran parámetros clave para el manejo de pandemias. Para ello, la detección de antígenos y anticuerpos es de gran importancia. Los dispositivos que se utilizan actualmente para este propósito, lo que se conoce como dispositivos de punto de atención (POC), son una opción para la detección rápida.

Su sensibilidad, sin embargo, necesita mejoras adicionales. Los científicos del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) han tenido éxito en dicha mejora al desarrollar un nanobiosensor basado en nanocables de oro. Originalmente solo destinado a la detección de antígenos y anticuerpos asociados con COVID-19, el biosensor también es transferible a otros biomarcadores.

Ahora se sabe a partir de numerosos estudios que para detectar el SARS-CoV-2, las denominadas pruebas de flujo lateral POC (LFT) son una buena y precisa alternativa a la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa, comúnmente conocidas como pruebas PCR. Las numerosas ventajas de LFT sobre las pruebas de PCR incluyen detección rápida, pruebas en el sitio, bajo costo y operación sin equipo de laboratorio.

Sin embargo, la mayor deficiencia de los biosensores POC es que su sensibilidad depende de la carga viral. Con una carga viral alta, la sensibilidad es del cien por ciento, mientras que con una carga viral baja, la sensibilidad puede caer por debajo del diez por ciento. Esto puede conducir a resultados de prueba falsos negativos. El objetivo de los investigadores de HZDR era desarrollar sistemas de sensores que también se puedan usar para detectar cargas bajas de virus y, al mismo tiempo, proporcionar resultados rápidos y precisos.

Para ello, la Dra. Larysa Baraban y su equipo del HZDR-Institute of Radiopharmaceutical Cancer Research utilizaron nanocables de oro, que pueden emplearse para detectar diversas biomoléculas, como enzimas, proteínas y anticuerpos.

Este enfoque se combinó con la espectroscopia de impedancia electroquímica, una técnica que brinda información sobre varios procesos en la interfaz electrodo-electrolito, incluida la transferencia de carga, el transporte por difusión y la formación de una doble capa eléctrica, así como sobre las propiedades del sistema de medición. Esto incluye la resistencia a la solución y la aspereza o porosidad de la superficie del electrodo.

"En nuestro trabajo, hemos desarrollado un chip biosensor nanoscópico que consta de seis pares de dispositivos de nanocables de oro entrelazados para detectar antígenos y anticuerpos del SARS-CoV-2", dice Baraban del proyecto.

"Esto hace posible detectar tanto los antígenos asociados con COVID-19 como los anticuerpos correspondientes que aparecen durante y después de la infección con el virus. Asumimos que el método también es transferible a otros biomarcadores y patógenos. La capa funcional que apunta a la biomolécula debe modificarse en consecuencia para este propósito".

Actualmente se están realizando consideraciones y discusiones con la industria sobre cómo se puede fabricar el sensor en grandes cantidades a bajo costo.

La investigación se publica en la revista ACS Sensors.

Más información:Diana Isabel Sandoval Bojórquez et al, Impedimetric Nanobiosensor for the Detection of SARS-CoV-2 Antigens and Antibodies, ACS Sensors (2023). DOI: 10.1021/acssensors.2c01686

Información del diario:Sensores ACS

Proporcionado por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes