La imposibilidad local de crear dispositivos electrónicos de detección rápida de los virus de la influenza H1N1 e incluso del nuevo coronavirus podría ser superada por científicos del IPN gracias a importantes avances obtenidos en el campo de la nanotecnología: lograron la modificación estructural y química de los nanotubos de carbono.
A estos nanomateriales se les potencia la propiedad de conductividad eléctrica, lo que sin duda es innovador porque permite el uso de nanomateriales dotados de propiedades aún superiores con respecto de otros.
Contactado por Vértigo, Jorge Roberto Vargas García, investigador del Centro de Nanociencias y Micro y Nanotecnología (CNMN-IPN), refiere que “estamos ante una gran ventana de oportunidad tecnológica ya que al incrementar estas propiedades conocidas de los nanotubos de carbono podríamos diseñar dispositivos electrónicos de detección de virus más sensibles a los existentes en el mercado internacional”.
El especialista politécnico coordina un grupo de investigadores que lleva a cabo el proyecto Desarrollo integral de un sensor del virus de la influenza H1N1, por medio del cual se busca crear un dispositivo para detectar de manera rápida esta enfermedad, que a partir de su aparición en 2009 se considera una seria amenaza sanitaria para todo el orbe.
El egresado de la licenciatura y maestría en Metalurgia de la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE), con el doctorado en Ciencia de Materiales efectuado en la Universidad de Tohoku (Japón) y con una vinculación académica con la Universidad Tecnológica de Wuhan (China), explica cómo “en la superficie del virus H1N1 hay glicoproteínas que pueden reaccionar tras el contacto con el material nanométrico”.
El grafeno y los nanotubos de carbono, añade, “están formados por capas de átomos de carbono. Entre ellos existe un espacio en el cual trabajamos y donde hemos logrado intercalar átomos de otros elementos, como metales de transición y tierras raras, con lo cual mejoran sus propiedades eléctricas. El cambio produce una reacción electroquímica más intensa y el nanomaterial resulta más sensible a la presencia del virus H1N1”.
El especialista politécnico considera ahora una segunda etapa enfocada a la elaboración de estos materiales que, al estar en contacto con el virus de la influenza, produzcan un cambio eléctrico en su naturaleza y, por supuesto, sea medible. Enseguida procedería la última etapa: la fabricación propiamente del dispositivo.
Sindemia
Luego de 32 años como docente indica que se trata de una investigación interdisciplinaria con la participación de la científica de la ESIQIE Martha Leticia Hernández Picardo y el investigador de la Escuela Superior de Física y Matemáticas (ESFM) Juan Ignacio Rodríguez Hernández, además del científico Miguel Ángel Alemán Arce, quien actualmente funge como director del CNMN-IPN. También colaboran cerca de 20 estudiantes de posgrado y cuatro directores de módulo, además de diversos biólogos, quienes trabajan con las muestras del virus.
En el dispositivo, detalla el doctor Vargas, se pondrá una muestra de fluido nasal de una persona y en caso de resultar portadora del virus se detectará un cambio en los materiales nanométricos producto de una reacción electroquímica, la cual generará una pequeña señal de voltaje medible y amplificada para determinar la concentración del virus. También podría escalarse el prototipo a una versión más sofisticada con toma de muestra de sangre como ocurre con los actuales glucómetros.
De la investigación científica en curso piensa que se podrán derivar diversas patentes, entre ellas la síntesis de materiales novedosos, el sistema de medición, además del diseño y fabricación de variados sensores y aparatos de detección de virus.
En este contexto, calcula el académico, se podrían buscar los materiales nanométricos específicos para la detección del nuevo coronavirus SARS-CoV-2, con lo cual se concretaría la posibilidad de contar con un detector eficaz para Covid-19 en el futuro.
“En la superficie externa de los virus H1N1 y el nuevo coronavirus se encuentran algunas proteínas en las que se podrían anclar nanomateriales o tener algún tipo de interacción física o química para poder generar un cambio en estos últimos”, puntualiza.
Tener en breve tiempo estos dispositivos de detección de la influenza H1N1 y del nuevo coronavirus sería muy conveniente frente a amenazas sanitarias como la prevista por el doctor Gustavo Reyes Terán, titular de la Comisión Coordinadora de los Institutos Nacionales de Salud y Hospitales de Alta Especialidad, quien advierte sobre una posible sindemia (la confluencia de Covid-19 e influenza H1N1) que podría ocurrir a partir de octubre próximo.
De acuerdo con el funcionario en la temporada de invierno los nosocomios también deberán contar con una herramienta de diagnóstico rápido que distinga a la influenza del Covid-19 ya que el manejo clínico es diferente para cada padecimiento y los afectados no deben estar en el mismo sitio.
Firmemente convencido de la necesidad de generar una tecnología propia, el doctor Vargas mantiene la postura de crear nuestras innovaciones sin frenarnos, por ejemplo, ante la existencia de dispositivos detectores de virus en otras latitudes. “Siempre habrá una oportunidad de mejora, de mayor eficiencia y calidad, consecuencia de una investigación científica rigurosa, imaginativa y ambiciosa en metas. Además al final del proceso podemos establecer un protocolo de estudio para enfrentar estos retos con este tipo de enfermedades”.
RECUADRO
Un virus más contagioso y letal
El H1N1 es dos veces menos transmisible que el nuevo coronavirus.
Una persona con H1N1 puede infectar de 1.2 a 1.6 personas.
El SARS-CoV-2 tiene una tasa promedio de contagio de 2.79 personas.
La tasa de mortalidad del SARS-CoV-2 es de 3.4% (del número total de pacientes).
La pandemia de H1N1 se estima en 0.02 por ciento.
En casi 16 meses de la pandemia de H1N1 en el mundo se contabilizaron más de 493 mil casos confirmados y 18 mil 600 muertes.
En el cuarto mes de la pandemia de Covid-19 y hasta el 15 de junio sumaban siete millones 961 mil 511 casos confirmados y 435 mil 523 muertes.
Fuente: OMS