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(noticias nanowerk) Un método rápido y preciso para realizar pruebas de detección de la infección por COVID-19 sería un paso importante para superar el dominio del virus en nuestra sociedad. Ahora publicado en un artículo en Laboratorio en un chip (“Pruebas rápidas de alta precisión de variantes Omicron SARS-CoV-2 en muestras clínicas utilizando AI-Nanopore”), investigadores japoneses han desarrollado una solución prometedora: una plataforma novedosa que combina la tecnología de nanoporos con inteligencia artificial.
Un nanoporo es un pequeño agujero en un sustrato delgado, a menudo una oblea de silicio. Un nanoporo puede variar en diámetro desde varios nanómetros hasta varios cientos de nanómetros, una escala lo suficientemente pequeña como para funcionar con el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.
Kaoru Murakami, autor principal del estudio, explica: “Nuestra tecnología consiste en estudiar los cambios en la corriente eléctrica cuando diferentes materiales pasan a través de pequeños nanoporos. Utilizando la inteligencia artificial, podemos comprender la estructura, el volumen y la carga superficial de diversos materiales, incluidos los virus”.
El SARS-CoV-2 es típico de muchos otros virus de ARN en el sentido de que muta constantemente, cambiando las propiedades del virus, incluidas las tasas de infección y los síntomas. Una mutación notoria del virus, la variante Omicron, se identificó por primera vez en noviembre de 2021 y es conocida por su capacidad de propagarse rápidamente. Uno de los mayores desafíos en las pruebas de COVID-19 hasta la fecha ha sido determinar con precisión la presencia o ausencia de variantes recientemente mutadas en una muestra.
Por lo tanto, los investigadores primero quisieron demostrar que su plataforma puede detectar diferencias entre seis variantes diferentes del SARS-CoV-2. A continuación, examinaron si su plataforma podía identificar cepas de SARS-CoV-2 en 241 muestras de saliva recolectadas de 132 personas infectadas con SARS-CoV-2 y 109 personas no infectadas.
La plataforma no solo pudo diferenciar entre variantes del SARS-CoV-2, sino que también pudo detectar la presencia de la variante Omicron con un 100% de precisión.
Los investigadores creen que su plataforma impulsada por IA detecta diferencias en las llamadas proteínas de pico (también llamadas proteínas S) que cubren la superficie de los coronavirus. Estas proteínas, que tienden a mutar muy rápidamente, se unen a los receptores de la célula huésped y desempeñan un papel crucial en la entrada a las células huésped.
Hasta ahora, el estándar de oro para detectar el SARS-CoV-2 ha sido un método llamado RT-PCR (la prueba de reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa).
“Al igual que la RT-PCR, nuestra plataforma de nanoporos de IA puede detectar coronavirus con alta sensibilidad y especificidad. Sin embargo, una ventaja importante de nuestro sistema de nanoporos es que es mucho más rentable y tiene el potencial de medir una mayor cantidad de muestras en un período de tiempo determinado”, explica Masaaki Murakami, autor principal.
Los beneficios de este sistema no son específicos del SARS-CoV-2; Dado que otros virus de ARN también tienden a tener altas tasas de mutación, esta plataforma podría usarse para detectar virus como el de la influenza. La nueva plataforma podría incluso adaptarse rápidamente para realizar pruebas de detección de la próxima enfermedad infecciosa emergente.
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