Plataforma de biosensores detecta simultáneamente vitamina C y SARS-CoV-2

Varios estudios han demostrado que la vitamina C, un nutriente esencial para la función inmunitaria, puede ayudar a controlar los síntomas de infecciones respiratorias virales como el SARS-CoV-2. Durante la pandemia de COVID-19, las pruebas en el hogar se volvieron esenciales para determinar cuándo aislarse o usar una mascarilla. Si bien las pruebas de vitamina C existentes son voluminosas y costosas, los investigadores ahora han desarrollado un dispositivo portátil e inalámbrico que puede detectar simultáneamente los niveles de SARS-CoV-2 y vitamina C. Este enfoque de prueba dual podría ayudar a las personas y a los proveedores de atención médica a determinar el tratamiento más eficaz, como proporcionar suplementos de vitamina C para niveles bajos y considerar opciones alternativas para niveles normales o altos.

En su estudio, los investigadores de Penn State (University Park, PA, EUA) seleccionaron la vitamina C y el SARS-CoV-2 para demostrar la versatilidad de su método de prueba. Utilizaron estos dos biomarcadores comunes para mostrar ambos tipos de sensores: los que tienen un elemento de captura para detectar moléculas objetivo y los que no lo tienen. El dispositivo funciona procesando una pequeña muestra de saliva y transmitiendo de forma inalámbrica los resultados al teléfono del usuario. Esto permite a las personas controlar sus niveles de vitamina C y ajustar su dieta o suplementos en consecuencia para mejorar potencialmente sus síntomas.

Imagen: la plataforma de biosensores incorpora grafeno inducido por láser de dos pasos con transistores comerciales para detectar simultáneamente SARS-CoV-2 y Vitamin C (foto cortesía de Penn State)

Para construir la plataforma de detección, el equipo exploró varias propiedades del grafeno inducido por láser, un material delgado y altamente sensible creado mediante técnicas precisas de impresión láser. Examinaron su porosidad, propiedades eléctricas y rugosidad de la superficie para optimizar la sensibilidad del sensor. El estudio, publicado en ACS Applied Materials & Interfaces, descubrió que dos pasadas de impresión láser mejoraron significativamente la sensibilidad del sensor y el límite de detección para ambos biomarcadores. Similar a las tiras de monitoreo de glucosa que usan los diabéticos, el sensor económico y de un solo uso, construido sobre un sustrato de plástico, es fácil de fabricar y el módulo de prueba es reutilizable.

“Nuestro dispositivo es portátil, fácil de operar y puede detectar vitamina C y SARS-CoV-2 simultáneamente, con la opción de agregar nuevas moléculas objetivo a la misma plataforma de prueba en el futuro”, dijo la autora correspondiente Aida Ebrahimi, profesora asociada de carrera temprana Thomas y Sheila Roell de ingeniería eléctrica, ingeniería biomédica y ciencia e ingeniería de materiales.