Lo que se necesita para detectar partículas de COVID-19 en el aire
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Si el virus se puede propagar por el aire, ¿cómo podemos entonces protegernos?
La OMS admitía el pasado mes de julio que el coronavirus puede transmitirse también por el aire, especialmente en lugares cerrados con escasa ventilación. El organismo terminó admitiéndolo después de que 239 científicos hallaran evidencias de tal posibilidad.
Entonces, si el COVID-19 puede propagarse también ‘invisiblemente’ por el aire, ¿cómo podemos detectar que está presente? Varios laboratorios de investigación están trabajando ya en dispositivos que pueden detectar rápidamente patógenos específicos en el aire, incluido el SARS-CoV-2.
La complicación radica en que la detección de partículas de virus en el aire puede mezclarse con otras partículas suspendidas en el ambiente. La atmósfera incluye una gran cantidad de partículas flotantes, una fracción significativa de las cuales son biológicas. Normalmente, con cada respiración, inhalamos alrededor de mil partículas biológicas.
La situación empeora cuando nos encontramos en un espacio cerrado, como una vivienda o transporte público, o cuando la contaminación atmosférica aumenta.
Estos bioaerosoles incluyen organismos vivos y muertos, incluidos virus, bacterias, hongos, polen y desechos de plantas y animales. Los virus son las más pequeñas de estas partículas. Varían en tamaño de 10 a 300 nanómetros, o millonésimas de milímetro.
Por el contrario, los glóbulos rojos tienen un diámetro promedio de 6 a 8 micrones, o de 6.000 a 8.000 nanómetros. Las bacterias varían de 1 a 4 micrones y los hongos de 5 a 10 micrones. Los desechos de plantas y animales son generalmente de más de 10 micrones.
La mayoría de estas partículas biológicas no son un problema de salud, porque suelen ser fragmentos de plantas y animales, incluidos de los humanos. Sin embargo, solo se necesita una pequeña cantidad de microbios peligrosos para producir una pandemia.
Cada vez más, los científicos confían en los análisis basados ??en genes para mapear virus y otros microorganismos recolectados en muestras de aire.
Detección rápida del COVID-19 en el aire
A pesar de los avances, aún queda mucho trabajo por hacer para poder identificar instantáneamente la presencia de patógenos en el aire. Las técnicas actuales para identificar microbios son caras, requieren equipo especializado e implican largos pasos de procesamiento. Tampoco pueden detectar una especie a partir de pequeñas cantidades de material genético.
Los avances recientes, sin embargo, son prometedores para el desarrollo de sensores que pueden proporcionar información rápida sobre bioaerosoles.
Un nuevo sistema utiliza la fluorescencia inducida por láser. En esta técnica, las partículas se iluminan con luz de un color o longitud de onda particular, y solo las partículas biológicas responden mediante fluorescencia o emisión de luz. Esta técnica se puede utilizar para identificar y cuantificar la presencia de partículas biológicas en el aire en tiempo real, pero no diferencia entre un microbio seguro y uno dañino.
Otro avance es el uso de espectrometría de masas para la detección de bioaerosoles. En esta técnica, una sola partícula de bioaerosol se separa con un láser y los fragmentos moleculares se analizan inmediatamente para determinar la composición molecular de las partículas.
Los investigadores también están utilizando sensores basados ??en espectroscopía Raman. La espectroscopia Raman puede identificar la composición molecular a partir de la luz reflejada en las muestras sin destruir las muestras.
El gran desafío
Estas técnicas están avanzando en la detección e identificación instantánea de bacterias y hongos transportados por el aire, pero son menos eficientes para detectar virus , incluido el SARS-CoV-2.
Esto se debe principalmente a que los virus son muy pequeños, lo que dificulta su recolección con muestreadores de aire y dificulta la realización de análisis de PCR dada la pequeña cantidad de ADN / ARN.
Los investigadores están trabajando también para abordar las limitaciones de la detección de virus en el aire. En el laboratorio de la Universidad de Clarkson han desarrollado un sensor y recolector de bioaerosol de bajo costo para el muestreo de bioaerosol a gran escala.
Este muestreador que funciona con baterías utiliza una fuente de alto voltaje de tamaño micro para ionizar virus, bacterias y hongos en el aire y recogerlos en una superficie. La ionización da a las partículas biológicas una carga eléctrica. Darle a la superficie de recolección la carga opuesta hace que las partículas se peguen a la superficie.
Las muestras de nuestro colector se pueden analizar con nuevos secuenciadores portátiles de ADN / ARN , lo que permite la detección de bioaerosoles casi en tiempo real con equipos portátiles de bajo coste.
Suresh Dhaniyala , profesor distinguido de Ingeniería Mecánica y Aeronáutica Bayard D. Clarkson, Universidad de Clarkson ; Hema Priyamvada Ravindran , investigadora asociada, Centro de Ingeniería y Ciencia de Recursos del Aire y Acuáticos, Universidad de Clarkson , y Shantanu Sur , Profesora Asociada de Biología, Universidad de Clarkson
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original .
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