Un equipo multidisciplinar de investigadores del Laboratorio de Fotónica y RF  de la E.T.S.I. de Telecomunicación y del Laboratorio de la Dendrímeros Biomiméticos de la Facultad de Ciencias ha conseguido financiación para desarrollar un sistema de detección de SARS-CoV-2 potencialmente más rápido y de menor coste que las pruebas por reacción en cadena de polimerasa (PCR).

En un chip óptico se pueden integrar decenas de sensores, que funcionan según
el mismo principio que en un receptor para una modulación en fase y cuadratura

El sistema se basa en sensores ópticos integrados, con guías ópticas de tamaño submicrométrico, que se pueden integrar por decenas en un chip del tamaño de unos pocos milímetros. Como si de fibras ópticas en miniatura se tratara, en estas guías se propagan ondas electromagnéticas, cuya velocidad de propagación se ve afectada por el material que rodea la guía. Gracias a las avanzadas técnicas de detección utilizadas, análogas a las empleadas en comunicaciones ópticas, estos sensores consiguen detectar cambios en una cienmillonésima parte de la velocidad de propagación. Esa precisión equivale a detectar 1 gramo de sal en 10000 litros de agua. Sin embargo, estos cambios de velocidad se producen por cualquier cambio en los alrededores de la guía, es decir, no son específicos. La especificidad se consigue funcionalizando químicamente la superficie de las guías, de modo que sólo se adhiera a ella la sustancia de interés (por ejemplo, una proteína), rechazando todas las demás. Se consigue ahora mismo un factor de especificidad de 250. Esto equivale a seguir detectando 1 gramo de sal en 10000 litros de agua, a pesar de haber disuelto también un cuarto de kilo de azúcar.

Hasta el momento el prototipo, desarrollado en el Instituto Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (Bionand), se ha usado para para detectar proteínas que son biomarcadores de procesos inflamatorios (la proteína C-reactiva) y anticuerpos que manifiestan pacientes alérgicos a antibióticos. En el proyecto, cuyo investigador principal es el Prof. Robert Halir, se va a trabajar en dos líneas: (i) seguir mejorando la sensibilidad óptica del sensor, (ii) desarrollar protocolos químicos para que sólo se adhiera a la superficie de las guías una proteína específica que expresa el virus SARS-CoV-2 en su superficie, o los anticuerpos a dicha proteína, según lo que se desea detectar.

Reconocimiento de la glicoproteína spike de
SARS-CoV-2 en la superficie funcionalizada de la guía

Los dos grupos de investigación involucrados, liderados por los catedráticos Íñigo Molina Fernández y Ezequiel Pérez Inestrosa, cuentan con décadas de experiencia en los campos de la óptica integrada y funcionalización de superficies, y su intensa colaboración durante los últimos cuatro años ha hecho posible plantearse este ambicioso proyecto. En caso de tener éxito, el sistema desarrollado podría comercializarse para realizar las pruebas de diagnóstico directamente en la consulta del médico de cabecera, lo que supondría un ahorro de coste y tiempo muy elevado con respecto a las pruebas PCR.

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