Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago han desarrollado un sensor basado en grafeno que puede detectar rápidamente el virus SARS-CoV-2. El sistema incluye láminas de grafeno acopladas con un anticuerpo contra la proteína de pico viral. Cuando las partículas virales se unen a los anticuerpos, cambian las propiedades vibratorias de las láminas de grafeno y los investigadores pueden medir esto mediante espectroscopía Raman. La prueba dura menos de cinco minutos y podría proporcionar otra herramienta útil en la lucha contra la COVID-19.
Si bien los programas de vacunación se están acelerando, la lucha mundial contra la COVID-19 aún está lejos de terminar. Incluso en países que fueron los primeros líderes en el lanzamiento de la vacunación, como el Reino Unido, las nuevas variantes amenazan con descarrilar los planes para relajar las restricciones. En muchas regiones del mundo, las campañas de vacunación aún no han comenzado en serio, y la COVID-19 todavía hace estragos entre la población.
Las pruebas rápidas y fiables siguen siendo una necesidad insatisfecha, y las nuevas tecnologías son bienvenidas. Este último dispositivo aprovecha las propiedades vibratorias del grafeno para detectar COVID-19. “Llevamos muchos años desarrollando sensores de grafeno. En el pasado, hemos construido detectores de células cancerosas y ELA. Es difícil imaginar una aplicación más apremiante que ayudar a detener la propagación de la pandemia actual”, afirmó Vikas Berry, investigador involucrado en el estudio, en un comunicado de prensa de la UIC. “Existe una clara necesidad en la sociedad de mejores formas de detectar de forma rápida y precisa el COVID y sus variantes, y esta investigación tiene el potencial de marcar una diferencia real. El sensor modificado es muy sensible y selectivo para COVID, además de rápido y económico”.
El sistema se basa en las vibraciones de los átomos de carbono que forman las láminas de grafeno, que pueden medirse mediante espectroscopía Raman. Al incorporar anticuerpos contra el virus SARS-CoV-2 en el grafeno, los investigadores lo transformaron en un sensor viral y observaron diferencias vibratorias obvias cuando el grafeno se expuso a una muestra de saliva artificial que contenía el virus. Por el contrario, el sensor no reaccionó de la misma manera ante una muestra en blanco u otros coronavirus, como el virus causante del síndrome respiratorio de Oriente Medio, lo que demuestra su selectividad.
"El grafeno tiene sólo un átomo de espesor, por lo que una molécula en su superficie es relativamente enorme y puede producir un cambio específico en su energía electrónica", dijo Berry. “En este experimento, modificamos el grafeno con un anticuerpo y, en esencia, lo calibramos para que reaccionara únicamente con la proteína de pico del SARS-CoV-2. Con este método, el grafeno podría usarse de manera similar para detectar variantes de COVID-19”.
Estudio en ACS Nano : modificación fonónica inducida por proteína de pico COVID-19 en grafeno acoplado a anticuerpos para aplicaciones de detección viral