Las pruebas de laboratorio, lideradas por científicos de La Plata, demostraron que los sensores responden con “extraordinaria sensibilidad y especificidad”. La empresa Gisens Biotech, en conjunto con la Universidad Nacional de La Plata y el CONICET, ya presentaron una solicitud de patente.

(Agencia CyTA-Leloir)-. Mediante el desarrollo de nanosuperficies de grafeno y otros elementos,  científicos del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), en La Plata, apuntan al desarrollo de una tecnología de rápida detección del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 y otros patógenos en tiempos menores a 5 minutos y arrojando un resultado digital.

“El uso de transistores de efecto de campo de grafeno adecuadamente diseñados nos facilitaría el acceso a una herramienta de diagnóstico, versátil, altamente sensible y de bajo costo, que permita detectar gente infectada y monitorear pacientes hospitalizados”, indicó el doctor en Química Omar Azzaroni quien es investigador del INIFTA, que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP).

Durante la última década ha crecido notablemente el interés por el uso de materiales bidimensionales para el desarrollo de plataformas de biosensado. “En el caso del grafeno, sus singulares propiedades fisicoquímicas y electrónicas, han permitido el uso de este material en la fabricación de transistores de efecto de campo con aplicaciones de diagnóstico médico, dando origen a dispositivos con una notable performance en sensibilidad y tiempo de respuesta”, explicó  Azzaroni, también investigador del CONICET y ganador en 2020 del Premio Georg Forster a la Investigación que otorga la prestigiosa Fundación Alexander von Humboldt, en Alemania, por sus aportes en el campo de la nanotecnología.

En la revista “ACS Applied Materials & Interfaces”,  Azzaroni y colegas presentaron los resultados de un trabajo que comenzó desde el origen de la pandemia y cuyo objetivo es el diseño de sensores de grafeno que permitan detectar rápidamente biomarcadores de utilidad para diagnóstico y tratamiento de pacientes infectados por COVID-19.,

La tecnología desarrollada por los investigadores del INIFTA permite la construcción de nano-andamios sobre grafeno (un material semiconductor de espesor atómico) para el anclaje con estabilidad covalente de diferentes elementos de reconocimiento como anticuerpos y proteínas útiles para detectar la presencia del patógeno. “Esta estrategia la utilizamos para detectar el antígeno (proteína) Spike  del SARS-CoV-2 y el biomarcador ferritina (una proteína de la sangre cuyos niveles pueden reflejar el grado de gravedad de COVID–19) con dispositivos sensores a base de grafeno. La principal ventaja que se consigue con esta tecnología es una muy rápida detección, de tiempos menores a 5 minutos, y un resultado digital”, destacó el científico platense.

El proyecto se encuentra en un estadio considerablemente avanzado, “si tenemos en cuenta que este desarrollo se basa en una tecnología muy reciente y novedosa”, puntualizó Azzaroni.

Los investigadores platenses pudieron demostrar dentro del laboratorio que los biosensores basados en grafeno no solo son útiles para el diagnóstico y monitoreo de enfermedades, “sino que responden con extraordinaria sensibilidad y especificidad”.

“Nuestro trabajo da lugar a pensar que podríamos estar dando los primeros pasos en el desarrollo de una nueva generación de sensores biológicos de altísima sensibilidad”, subrayó Azzaroni.

Para el investigador el avance es fruto de una sinergia entre la ciencia y la industria. En este caso, para validar la estrategia de funcionalización de los sensores de grafeno, se utilizaron sensores desarrollados por la startup argentina Gisens Biotech.

El trabajo de los científicos se realiza en conjunto y en colaboración con Gisens Biotech que recibió varios premios internacionales, y financiamiento de Ministerio de Desarrollo Productivo y la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (Agencia (I+D+i). La empresa, en conjunto con la UNLP y el CONICET ya presentaron una solicitud de patente en la Argentina y una solicitud internacional, lo cual les permitirá en los próximos meses proteger esta tecnología en el resto del mundo, incluyendo el mercado más grande de dispositivos diagnósticos que es el de Estados Unidos.

“Aspiramos a que estos biosensores para detección ultrarrápida de SARS-CoV2 puedan representar una nueva herramienta en la lucha contra el COVID-19, y en un futuro no muy distante contra enfermedades infecciosas emergentes”, indicó Azzaroni. Y concluyó: “Para esto es clave la articulación entre la ciencia básica, la academia y la industria, como en este caso donde gracias a un convenio de I+D se ha podido pasar de una idea científica, a un prototipo validado en laboratorio, y esperamos que próximamente a un producto terminado que aporte valor al sistema sanitario del país y del mundo”.

Del trabajo también participaron Esteban Piccinini (primer autor), Juan Allegretto, Juliana Scotto, Gonzalo Fenoy y Waldemar Marmisollé, del INIFTA, y Agustín Cantillo, del INIFTA y Gisens Biotech.

Los autores del avance: Omar Azzaroni (arriba izq.), Esteban Piccinini, Juan Allegretto, Juliana Scotto, Gonzalo Fenoy, Waldemar Marmisollé y Agustín Cantillo.

Los científicos del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), en La Plata, apuntan al desarrollo de una tecnología basada en grafeno que detecte al nuevo coronavirus SARS-CoV-2 y a otros patógenos en tiempos menores a 5 minutos.