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Máscara facial acende quando detecta o coronavírus

Pesquisadores de Harvard e do MIT estão desenvolvendo uma máscara facial que acende quando detecta o coronavírus

Divulgação

Em 2014, seu laboratório de bioengenharia no MIT começou a desenvolver sensores que podiam detectar o vírus Ebola quando este era liofilizado em um pedaço de papel. A pequena equipe de cientistas do MIT e Harvard publicou sua pesquisa pela primeira vez em 2016; até então, eles haviam adaptado a tecnologia para enfrentar a crescente ameaça do vírus zika .

Agora, eles estão ajustando sua ferramenta novamente para identificar casos de coronavírus.

A equipe está projetando uma máscara facial para produzir um sinal fluorescente quando uma pessoa com coronavírus respira, tosse ou espirra. Se a tecnologia for bem-sucedida, poderá solucionar falhas associadas a outros métodos de triagem, como verificações de temperatura.

 

"Ao abrirmos nosso sistema de trânsito, você pode imaginar que ele seja usado nos aeroportos enquanto passamos pela segurança, enquanto esperamos para entrar em um avião", disse Collins ao Business Insider. "Você ou eu poderíamos usá-lo no caminho para o trabalho. Os hospitais podem usá-lo para os pacientes quando eles entram ou esperam na sala de espera como uma pré-tela de quem está infectado."

Os médicos podem até usá-los para diagnosticar pacientes no local, sem precisar enviar amostras para um laboratório. No momento em que os testes de snafus e atrasos prejudicam a capacidade de muitos países de controlar surtos , ferramentas que identificam rapidamente os pacientes são críticas.

Um sinal fluorescente pode mostrar se o coronavírus está presente na saliva

Collins diz que o projeto atual de seu laboratório está nos "estágios iniciais", mas os resultados foram promissores. Nas últimas semanas, sua equipe testou a capacidade dos sensores de detectar o novo coronavírus em uma pequena amostra de saliva.

A equipe também está experimentando o design: agora, o laboratório está discutindo se deve incorporar sensores no interior de uma máscara ou desenvolver um módulo que possa ser conectado a qualquer máscara de venda livre.

 

A equipe espera demonstrar que o conceito funciona dentro das próximas semanas.

"Quando estivermos nesse estágio, será uma questão de configurar testes com indivíduos que provavelmente serão infectados para ver se funcionaria em um ambiente do mundo real", disse Collins.

A tecnologia de identificação de vírus de maneira mais geral, no entanto, já está comprovada. Em 2018, os sensores do laboratório poderiam detectar vírus que causam SARS, sarampo, gripe, hepatite C, Nilo Ocidental e outras doenças.

"Inicialmente, fizemos isso no papel para criar diagnósticos baseados em papel de baixo custo", disse Collins. "Mostramos que ele pode funcionar em plástico, quartzo e tecido".

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Os sensores de Collins consistem em material genético - DNA e RNA - que se liga a um vírus. Esse material é liofilizado no tecido usando uma máquina chamada liofilizador, que suga a umidade do material genético sem matá-lo. Ele pode permanecer estável à temperatura ambiente por vários meses, dando às máscaras uma vida útil relativamente longa.

Os sensores precisam de duas coisas para serem ativados. A primeira é a umidade, que nosso corpo libera através de partículas respiratórias como muco ou saliva. Segundo, eles precisam detectar a sequência genética de um vírus.

Um laboratório de Xangai sequenciou o genoma do coronavírus em janeiro. Collins disse que seus sensores precisavam identificar apenas um pequeno segmento dessa sequência para detectar o vírus. Quando o fazem, são projetados para emitir um sinal fluorescente dentro de uma a três horas.

Esse sinal não é visível a olho nu, então o laboratório de Collins usa um dispositivo chamado flourímetro para medir a luz fluorescente. Fora do laboratório, disse ele, funcionários públicos poderiam usar farômetros de mão - que Collins disse que "custam cerca de um dólar" - para escanear as máscaras das pessoas.

 

Sua equipe já havia desenvolvido sensores que mudam de amarelo para roxo quando um vírus está presente, então sensores de mudança de cor também são uma possibilidade, disse ele, embora o grupo tenha apresentado essa ideia por enquanto.

Uma maneira mais rápida e precisa de diagnosticar pacientes

Collins é considerado um pioneiro da biologia sintética, um campo que usa a engenharia para redesenhar sistemas encontrados na natureza. Ele ganhou uma doação da MacArthur em 2003. Em 2018, seu laboratório recebeu uma doação de US $ 50.000 da Johnson & Johnson para desenvolver sensores de detecção de vírus incorporáveis ​​para jalecos.

Os sensores podem oferecer uma forma de detecção mais barata, mais rápida e mais sensível do que os testes de diagnóstico tradicionais. Os sensores do laboratório para o zika, por exemplo, podem diagnosticar pacientes em duas a três horas. A equipe estimou em 2016 que os sensores custaram cerca de US $ 20 cada, enquanto o teste em si era de US $ 1 ou menos para fabricar.

técnico de teste de amostra de coronavírus frança
Um técnico que escaneia tubos de ensaio contendo amostras vivas do coronavírus no hospital Robert Ballanger, perto de Paris, em 30 de abril. 
Gonzalo Fuentes / Reuters

Os testes de coronavírus, por outro lado, atualmente levam cerca de 24 horas para serem executados, e os pacientes geralmente não recebem resultados por vários dias. Isso pode mudar, no entanto, agora que a Administração de Medicamentos e Alimentos dos EUA autorizou um teste de diagnóstico em casa (atualmente está sendo distribuído para profissionais de saúde e socorristas).

 

O teste desenvolvido pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças custa cerca de US $ 36, de acordo com um documento divulgado pelo Medicare em março. Para laboratórios comerciais, o preço é de US $ 51.

Como os sensores de Collins são altamente específicos, eles são capazes de detectar diferentes tipos de vírus. No caso do zika, os sensores captaram duas cepas da África, uma da Ásia e outra da América.

Os cientistas rastrearam cepas de coronavírus em duas linhagens principais : uma originada na Ásia e outra que se tornou mais comum na Europa, América do Norte e Austrália. Embora o laboratório do MIT ainda esteja testando segmentos de coronavírus, há uma boa chance de sua tecnologia detectar essas diferenças: A equipe descobriu anteriormente que seu teste tinha 48% de probabilidade de identificar uma mutação de ponto único.

 
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