En Javeriana crean nanosensor que detecta rápido el covid-19

Sensars es el dispositivo que permitirá detectar de manera rápida, temprana y precisa el nuevo coronavirus.

A u n que ya hay prototipos que han demostrado efectividad y seguridad, la investigación liderada por la Pontificia Universidad Javeriana, que cuenta la colaboración de la Fundación Valle del Lili y del Centro Internacional de Entrenamiento e Investigaciones Médicas (Cideim), aún continúa y pasa por una de sus últimas fases.

Durante la contingencia por el covid-19, “buena parte del problema que tuvimos fue la tasa de contagio del virus y el hecho de que es un virus mortal”, comenta el experto y científico Andrés Jaramillo Botero, investigador y docente del Departamento de Electrónica y Ciencias de la Computación de la Pontificia Universidad Javeriana Cali, quien desarrolla el nanosensor portable ultrasensible y de respuesta rápida para el diagnóstico del SARS-CoV-2, Sensars.

La RT-PCR, prueba más usada y de mayor eficacia hasta el momento para diagnosticar el covid-19, tarda de 2 a 3 horas para arrojar los resultados y tiene un costo de aproximadamente cien dólares por examen (alrededor de $370.000). Además, requiere personal y equipos altamente especializados para su manejo.

En cambio, el bio-nanosensor, Sensars, cuenta con la capacidad de entregar el diagnóstico en menos de doce minutos, tiene un costo de 5 dólares por prueba (cerca de $19.000), no requiere de equipos o personal especializado, es portable y masificable (puede ser aplicado a millones de personas) por su bajo costo.

La razón por la cual obtener los resultados de las pruebas PCR requiere más tiempo es que, según el licenciado Jaramillo, egresado de la Universidad de Boston, “es una técnica que amplifica el contenido de material viral, el genoma del virus en una muestra, hasta hacerlo un instrumento medible y obtener el resultado de la prueba. Tardan tanto en el laboratorio por el requerimiento de multiplicar el contenido del material viral”, puntualiza el experto.

Además, este ingeniero eléctrico, con un doctorado en Ingeniería, quien desarrolla el dispositivo Sensars desde 2020, agrega que él y su equipo liderado por el Dr. Fernando Rozo, infectólogo de la Fundación Valle del Lili y la Dra. María Aleida Gómez, coordinadora Bioquímica del Centro Internacional de Entrenamiento e Investigaciones Médicas (Cideim), entre otros, determinaron “hacer la medición en muy bajas concentraciones sin necesidad de hacer amplificación del material viral”, lo cual acorta el tiempo en el que se obtendrán los resultados, una de las grandes ventajas del Sensars.

De esta manera, “cuando decimos temprano es poder detectar antes de que el paciente presenta síntomas, se podrá identificar presintomáticos o asintomáticos; rápido es poder detectarlo en tiempo real, es decir, que no se me demore la prueba horas o días, sino minutos”, asegura el investigador.

“La única forma de romper la cadena de contagios de un virus de este nivel es si podemos detectar individuos masivamente y aislarlos individualmente”, explica Jaramillo, quien sostiene que el dispositivo cuenta con una gran accesibilidad con el fin de facilitar la obtención por parte de entidades, organización o personas, gracias a su eficacia, fácil uso y bajo costo.

Así, según Andrés Jaramillo Botero, “se evita el aislamiento colectivo masivo. ¿Para qué detener la operación general si tengo una base suficiente para laborar? Sensars es una solución biotecnológica para detección temprana de pre o asintomáticos que permite el seguimiento y evolución de un paciente en términos de su carga viral, permitiendo el diagnóstico en tiempo real”.

El científico e investigador de la Pontificia Universidad Javeriana y del Instituto Tecnológico de California añade que lo ideal es lograr producir masivamente los electrodos desechables usados para incubar la muestra del paciente y así lograr que la utilidad del dispositivo escale, incluso, hasta llegar al uso casero.

Este proyecto, con características prometedoras para el control de la pandemia, es el resultado de una investigación que se desarrolló en 2017 en el Instituto Tecnológico de California, cuando el principal objetivo era la detección rápida de la influenza.

Jaramillo Botero recuerda que “para ese momento se publicó en una revista internacional el resultado de detección de influenza en 5 minutos a partir de una muestra de fluido nasofaringe o saliva”.

Luego de tres años, Jaramillo Botero, logra adaptar su investigación al contexto de la pandemia, logrando que el dispositivo fuera uno de los 25 ganadores, entre 500 proyectos que se presentaron al MinCienciaton de 2020, que llevó a cabo el Gobierno para mitigar los efectos de la pandemia por el covid-19.

En 2020 se ‘‘abre una convocatoria para afrontar diferentes problemas asociados con el Coronavirus 2, nosotros decidimos enviar una propuesta que se llamaba Sensum Sars, que hoy se llama Sensars, en la cual proponíamos el desarrollo de un bionanosensor portable, ultrasensible y de respuesta rápida para diagnóstico y seguimiento de pacientes de Sars Cov-2”, relata el científico. ‘‘Nos ganamos la convocatoria en la categoría de diagnóstico”, precisa el experto en ciencia e ingeniería.

Las diferentes pruebas a las que se ha sometido el dispositivo han permitido que se reafirme la funcionalidad del mismo. Se han desarrollado diversos prototipos. En la actualidad se encuentran en la versión número 3 del Sensars.

Sus cualidades se comprobaron por medio de la aplicación a una ‘‘población de más de cien personas, pacientes positivos, personas sanas y personas cohabitantes de pacientes positivos”, en la que, según Jaramillo, logró ratificar la funcionalidad del sensor, el tiempo estimado y se determinó que la prueba es ultrasensible y funciona detectando una parte proteica del virus, como la espiga; a diferencia de la PCR que detecta material genético.

De acuerdo con el científico, “hoy en día tenemos un prototipo precomercial en un nivel de maduración tecnológico, que se le conoce como una escala TRL, estamos en TRL 7 y estamos en proceso de escalamiento a TRL 8, que es la etapa comercial”, explica el doctor Jaramillo, quien con orgullo sostiene que actualmente cuentan con protocolos estandarizados, solicitudes de patentes, artículos científicos sobre el tema y han sido merecedores del primer lugar en la Feria del Conocimiento y Rueda Innovación a nivel nacional del Ministerio de Ciencias.

En sus últimos niveles de maduración tecnológica, “el Gobierno ya aprobó una partida adicional para hacer escalamiento a la parte comercial, ya tenemos una clasificación del Invima del instrumento, en un dispositivo médico clase 2 A, que nos permitiría cumplir las regulaciones sanitarias requeridas para la producción y comercialización”, sostiene el científico Andrés Jaramillo Botero, PhD.
El prototipo final, cada vez más decantado, ha sido el éxito de una larga investigación, según Jaramillo. ‘‘Esta solución la tuvimos lista y demostrada el año pasado, desde entonces hemos venido perfeccionando y tratando de escalar al nivel comercial, eso tiene unos requerimientos para garantizar que el producto final sea útil y seguro para el usuario”, afirma el investigador.

1. Extraer la muestra de fluido nasofaríngeo.
2. Depositar en solución buffer (recipiente- tampón de pH)
3. Llevar una gota de la muestra al electrodo.
4. Leer en el instrumento el diagnóstico.