Dij12092021

Darrera actualitzacióDij, 02 Des 2021 2pm

Back Estàs aquí:Inicio Biologia i biomedicina Ofertes tecnològiques Sistema per detectar bacteris i virus per la seva massa i rigidesa mecànica

Sistema per detectar bacteris i virus per la seva massa i rigidesa mecànica

Aquest sistema, basat en un nanodetector desenvolupat per l'Institut de Microelectrònica de Madrid del CSIC, és més sensible que els mètodes actuals, el que permetrà detectar patògens molt abans.

Imatge d’un bacteri E.Coli sobre el microtrampolí. L’àrea destacada té uns 5 micròmetres i el bacteri 0,5 micròmetres.Des del moment inicial de la infecció per un virus fins que aquest s'ha replicat prou en l'organisme per estar a nivells detectables, pot passar un temps determinant. En el cas del VIH, per exemple, el virus no arriba a nivells detectables en sang fins a tres setmanes després de la infecció. O, el que és el mateix, els sistemes actuals no tenen prou sensibilitat per detectar el virus. Abans, els nivells són indetectables.

Com més gran sigui aquesta finestra de temporal, major risc hi ha que la infecció es dispersi ja que, davant la ignorància, el portador no prendrà precaucions. Una cosa semblant passa amb els bacteris i altres patògens. Això té conseqüències especialment negatives en el cas de malalties emergents o més virulentes, com els virus de l'Ébola o el Nil.

Superar això és el que es persegueix amb un nou mètode desenvolupat per científics de l'Institut de Microelectrònica de Madrid del CSIC. Es tracta d'una nova tècnica que permet detectar i identificar amb gran sensibilitat i selectivitat bacteris i virus en funció de la seva massa i la seva rigidesa mecànica.

El sistema, anomenat espectrometria nanomecànica, es basa en un detector nanomecánico  l'estructura del qual s'assembla a un trampolí de piscina però a escala micromètrica. És 1.000 vegades més prim que un cabell humà. El microtrampolí és excitat per tal que vibri a diversos modes de vibració, de manera similar a com oscil•la una corda de guitarra. La freqüència de cada mode de vibració canvia abruptament cada vegada que un bacteri aterra sobre la superfície del microtrampolí", explica l'investigador del CSIC Javier Tamayo, de l'Institut de Microelectrònica de Madrid.

En el cas del VIH, els científics esperen poder detectar-lo amb aquest sistema dues setmanes abans que amb els mètodes actuals

El sistema és com l'actual espectrometria de masses, amb la diferència que el que es mesura no és sol la massa del patogen, sinó també la seva rigidesa mecànica, i és molt més sensible, cosa que permetria detectar els patògens a nivells de concentració inferiors. En l'exemple d'abans, el cas del VIH, els científics esperen poder detectar-lo al cap de la primera setmana des de la infecció.

La tecnologia pot analitzar diversos patògens en una sola mostra. Per a això s'aplica un camp elèctric i gradients de pressió per transportar els patògens: es generen així gotes ionitzades, cadascuna de les quals es va dividint fins que queda aïllat, dins la gota, el virus o el bacteri, que arriba al microtrampolí. D'aquesta forma el sistema permetria analitzar diversos patògens en una sola mostra, un darrere l'altre.

Un algoritme desenvolupat pels autors permet inferir de manera simultània la massa i la rigidesa mecànica de cadascun dels patògens que es van dipositant sobre el detector mecànic.

La tecnologia ha estat provada per a l'anàlisi de bacteris E. coli, amb resultats positius que es van publicar recentment a la revista Nature Communications.

"Aquest treball és una prova de concepte del potencial de la tecnologia, que a partir d'ara serà desenvolupada per a la seva implementació en hospitals, en el marc d'un projecte europeu denominat Viruscan, que coordina el nostre grup i en el qual participen 8 equips de recerca de la Unió Europea", detalla Tamayo.

Els resultats de l'estudi s'han patentat i llicenciat a l'empresa spin-off NanoDreams S.L. dins el marc d'un acord de transferència de tecnologia amb el CSIC, per seguir amb el desenvolupament.