Biosensor de grafeno para detectar la infección por coronavirus

El sistema de análisis liderado por la Universidad de Granada será portátil, autónomo, de fácil manejo, rápido (segundos desde la toma de la muestra al resultado) y ultrasensible para detectar inmunoglobulinas frente a la proteína S del SARS-CoV-2. 


Granada |
29 de julio de 2020

Investigadores de la Universidad de Granada (UGR) lideran el proyecto ‘Detección Rápida de Inmunoglobulinas (IgA secretora, IgGs e IgMs) para el diagnóstico precoz del SARS-COV-2 mediante un biosensor portátil de grafeno’, financiado por el Fondo Supera Covid-19 de la CRUE, el CSIC y el Banco Santander.

El proyecto está liderado por el catedrático en electrónica Francisco Jesús Gámiz, de la Universidad de Granada, con la participación del catedrático Antonio Osuna (director del Instituto de Biotecnología), así como otros especialistas en química orgánica, bioquímica, inmunología y biología) de esa misma universidad, el Hospital Universitari i Politècnic La Fe de València, y los investigadores María Trelis y Màrius Vicent Fuentes, del grupo de investigación Parasitología y Salud de la Universitat de València.

Francisco Gámiz Pérez, catedrático del departamento de Electrónica y Tecnología de Computadores de la UGR que lidera este proyecto.

El principal objetivo del proyecto es el desarrollo de un dispositivo preciso de detección inmunológica para evaluar el estado de la infección de una persona por SARS-CoV-2 utilizando un sistema microfluídico integrado en una matriz de sensores FET de grafeno. El sistema de análisis será portátil, autónomo, de fácil manejo, rápido (segundos desde la toma de la muestra al resultado) y ultrasensible (<10-8M) para detectar inmunoglobulinas (Igs) frente a la proteína S del SARS-CoV-2. Específicamente, el dispositivo detectará: i) infección temprana (incluso asintomática) cuantificando IgA secretora (IgAsec) en saliva; ii) el curso de la infección en la fase aguda mediante la medida de la concentración de IgM; y iii) la superación de la infección y la potencial inmunización del individuo mediante la determinación de IgGs en plasma.

La determinación del estado pre-sintomático de la enfermedad es de vital importancia para controlar la difusión de la pandemia, ya que en el caso de la COVID-19 una persona podría estar infectada y propagar el virus previo a su sintomatología. Dado que la IgAsec es específica para el antígeno S y se detecta en saliva a partir de los 4 días del establecimiento de la infección, la IgAsec es un biomarcador fundamental para el diagnóstico en casos pre-sintomáticos o al inicio de la enfermedad, de ahí la importancia de un sistema integral de detección de IgAsec, IgM, e IgG.

Aunque los biosensores modernos ofrecen una sensibilidad y selectividad notables, el uso de grafeno reduce significativamente el umbral de detección al tiempo que proporciona la capacidad de determinar simultáneamente múltiples biomarcadores.

Los investigadores desarrollarán un sistema portátil electrónico basado en un microcontrolador programable para la medida de los sensores y la visualización de los resultados.


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