Chip para el análisis de la COVID-19 hecho mediante impresión en 3D de nanopartículas con chorro de aerosol detecta el SARS-CoV-2 en 10-12 segundos

Las concentraciones de anticuerpos pueden ser extremadamente bajas y aún ser detectadas por debajo de un picomolar (0,15 nanogramos por mililitro). Esta detección ocurre a través de una reacción electroquímica dentro de un dispositivo microfluídico portátil que envía los resultados casi de inmediato a una interfaz simple en un teléfono inteligente.

Una tecnología de fabricación aditiva llamada impresión en 3D por chorro de aerosol es responsable de la eficiencia y exactitud de la plataforma de análisis. Los electrodos micropilares de oro diminutos y económicos se imprimen a nanoescala usando gotas de aerosol que se sinterizan térmicamente juntas. Esto provoca una superficie rugosa e irregular que proporciona un área de superficie aumentada de los micropilares y una reacción electroquímica mejorada, donde los anticuerpos pueden adherirse a los antígenos que recubren el electrodo. La geometría específica permite que los micropilares carguen más proteínas para la detección, lo que da resultados muy exactos y rápidos. La prueba tiene una tasa de error muy baja porque la reacción de unión entre el anticuerpo y el antígeno utilizados en el dispositivo es muy selectiva. Los investigadores pudieron beneficiarse de este diseño natural.

“Utilizamos los últimos avances en materiales y fabricación, como la impresión 3D de nanopartículas para crear un dispositivo que detecta rápidamente los anticuerpos contra la COVID-19”, dijo Rahul Panat, profesor asociado de ingeniería mecánica en Carnegie Mellon, quien utiliza técnicas especializadas de fabricación aditiva para investigaciones que van desde interfaces cerebro-computadora hasta dispositivos de biomonitoreo. “Debido a que nuestra técnica puede cuantificar la respuesta inmune a la vacunación, es muy relevante en el entorno actual”.

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Universidad Carnegie Mellon