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AUSTIN, Texas — Tres años después de la pandemia de COVID-19, las pruebas precisas siguen siendo un desafío, más aún porque el virus ha mutado con el tiempo y se ha vuelto más contagioso con síntomas que son difíciles de diferenciar de otras enfermedades. Un nuevo dispositivo de diagnóstico que puede diferenciar entre COVID-19 y la gripe, desarrollado por investigadores de la Universidad de Texas en Austin, busca resolver este problema al tiempo que brinda mejores y más opciones de atención portátiles para las personas que no tienen acceso a los centros médicos.

"Aunque el COVID no es lo más importante para la mayoría de nosotros como en 2020, la aparición de nuevas variantes ha hecho que sea cada vez más difícil diferenciarlo de otras enfermedades infecciosas con síntomas similares, como el resfriado común y la gripe estacional", dijo Ray Chen. , profesor en el Departamento de Ingeniería Informática y Eléctrica de la Familia Chandra y líder del estudio publicado en Applied Physics Review. "La detección oportuna de COVID-19 es esencial para que los pacientes reciban tratamiento y para reducir la propagación de la epidemia".

La nueva tecnología de prueba de "laboratorio en un chip" se basa en una plataforma basada en chips fotónicos compatible con semiconductores de óxido de metal complementario de silicio que Chen y su equipo han estado desarrollando durante varios años. El objetivo es proporcionar diagnósticos con calidad de laboratorio y reducirlos a un tamaño portátil para que puedan llegar a personas en áreas aisladas.

Eventualmente, los investigadores pretenden usar esto para detectar docenas de enfermedades diferentes en una sola muestra, incluidos COVID-19, influenza, otros coronavirus e incluso algunos tipos de cáncer.

"La perspectiva de que la COVID-19 siga siendo parte de la vida a largo plazo subraya la necesidad urgente de pruebas rápidas y diferenciación de infecciones con síntomas similares", dijo Chen. "Nuestra plataforma de biodetección proporciona una solución prometedora para superar el desafío y promueve el desarrollo de mejores herramientas de diagnóstico en el punto de atención".

Hoy en día, el estándar de oro para las pruebas de COVID son las pruebas de PCR. Estos son el siguiente paso de las pruebas caseras que se pueden encontrar en las farmacias de todo el país.

Son extremadamente precisos para detectar el virus, incluso en pequeñas concentraciones en las primeras etapas de la enfermedad. Sin embargo, requieren grandes laboratorios, equipos costosos y personal médico capacitado para operar.

En los últimos años, varios otros grupos de investigación han desarrollado soluciones de prueba de "laboratorio en un chip" como una posible alternativa a la PCR. Pero muchos de estos no eran lo suficientemente sensibles para detectar el virus en fases tempranas o cuando hay una baja concentración del mismo en la muestra.

La nueva plataforma de pruebas supera este desafío, además de su capacidad para diferenciar entre enfermedades. Cuenta con un chip microfluídico de doble capa en forma de "y", que puede analizar varias muestras al mismo tiempo, un soporte impreso en 3D y un embalaje especializado.

La plataforma está basada en la luz por naturaleza. Utiliza resonadores de microanillo de rejilla de sublongitud de onda que consisten en una serie de pilares con un período más pequeño que la longitud de onda operativa y tiene una gran región de detección, lo que facilita la detección de muestras a baja concentración.

El equipo del proyecto incluye a Shupeng Ning, Kang-Chieh Fan, Po-yu Hsiao, Chenghao Feng y Devan Shoemaker, todos del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la UT Austin Chandra Family; y Hao-Chen Chang de Omega Optics, una startup con sede en Austin que Chen fundó para comercializar sus descubrimientos. El proyecto está financiado a través de subvenciones del Centro de Investigación AFOSR MURI sobre Nanomembranas de Silicio, los Institutos Nacionales de Salud, el Departamento de Energía de EE. UU. y el Ejército de EE. UU.

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Nat LevyEscuela de Ingeniería Cockrell: [email protected]