El material detecta el COVID-19 de forma rápida y precisa

Los investigadores han utilizado grafeno, uno de los materiales más fuertes y delgados conocidos, para detectar el virus SARS-CoV-2 en experimentos de laboratorio. El descubrimiento tiene aplicaciones potenciales en la lucha contra el COVID-19 y sus variantes.

En los experimentos, los investigadores combinaron láminas de grafeno, que son más de 1000 veces más delgadas que un sello postal, con un anticuerpo diseñado para atacar la proteína de punta en el coronavirus. Luego midieron las vibraciones a nivel atómico de estas láminas de grafeno cuando se exponen a muestras COVID-positivas y COVID-negativas en saliva artificial. Estas hojas también se probaron en presencia de otros coronavirus como el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV).

Las vibraciones de la lámina de grafeno acoplada a anticuerpos cambiaron cuando se trató con una muestra positiva para COVID, pero no cuando se trató con una muestra negativa para COVID o con otros coronavirus. Los cambios vibratorios, medidos con un espectrómetro Raman, fueron evidentes en menos de cinco minutos.

El grafeno, que ha sido llamado un “material maravilloso”, tiene propiedades únicas que lo hacen muy versátil, lo que hace posible este tipo de sensor. El grafeno es un material de un solo átomo de espesor formado por carbono. Los átomos de carbono están unidos por enlaces químicos cuya elasticidad y movimiento pueden producir vibraciones resonantes, también conocidas como fonones, que se pueden medir con mucha precisión. Cuando una molécula como la del SARS-CoV-2 interactúa con el grafeno, cambia estas vibraciones resonantes de una manera muy específica y cuantificable.

Dado que el grafeno tiene solo un átomo de espesor, una molécula en su superficie es relativamente enorme y puede producir un cambio específico en su energía electrónica. En este experimento, los investigadores modificaron el grafeno con un anticuerpo y, en esencia, lo calibraron para que reaccionara solo con la proteína espiga del SARS-CoV-2. Con este método, el grafeno podría usarse de manera similar para detectar variantes de COVID-19.