Un equipo científico chino ha creado una mascarilla que puede detectar en el aire los virus respiratorios más comunes, como el de la gripe y el coronavirus, en forma de gotas o aerosoles.

Esta mascarilla, de gran sensibilidad, alerta a los usuarios a través de sus dispositivos móviles en un plazo de diez minutos si los patógenos están presentes en el aire circundante. Los resultados del desarrollo se presentan esta semana en la revista Matter.

"Investigaciones previas han demostrado que el uso de mascarillas puede reducir el riesgo de contagio y de contraer la enfermedad. Por eso quisimos crear una que fuera capaz de detectar la presencia de virus en el aire y alertar al usuario", explica Yin Fang, autor principal del estudio y científico de materiales de la Universidad de Tongji en la ciudad china de Shanghai.

Los agentes respiratorios que causan la gripe (H1N1) y la covid-19 se propagan a través de pequeñas gotas y aerosoles que liberan las personas infectadas cuando hablan, tosen y estornudan. Estas moléculas que contienen virus, especialmente los aerosoles diminutos, pueden permanecer suspendidas en el aire durante mucho tiempo.

Fang y su equipo probaron la mascarilla en una cámara cerrada rociando la proteína de superficie viral con líquido y aerosoles a nivel de trazas en la máscara. El sensor respondió a tan sólo 0,3 microlitros de líquido con proteínas víricas, entre 70 y 560 veces menos que el volumen de líquido producido en un estornudo y mucho menos que el producido al toser o hablar.

Los investigadores diseñaron un pequeño sensor con aptámeros, un tipo de molécula sintética (ácidos nucleicos de cadena sencilla) que puede identificar proteínas únicas de patógenos. En su diseño de prueba de concepto, el equipo modificó el sensor multicanal con tres tipos de aptámeros, que pueden reconocer simultáneamente las proteínas superficiales de los virus SARS-CoV-2 y los de la gripe H5N1 y H1N1.

Detección en diez minutos

Una vez que los aptámeros se unen a las proteínas objetivo en el aire, el transistor activado por iones conectado amplifica la señal y alerta a los usuarios a través de sus teléfonos. Este transistor es un nuevo tipo de dispositivo muy sensible, por lo que la mascarilla puede detectar incluso niveles de trazas de patógenos en el aire en diez minutos.

"Nuestra máscara funcionaría muy bien en espacios con poca ventilación, como ascensores o habitaciones cerradas, donde el riesgo de infectarse es alto", señala el experto. En el futuro, si surge un nuevo virus respiratorio, podrán actualizar fácilmente el diseño del sensor para detectar los nuevos patógenos, añade.

Después, el equipo espera acortar el tiempo de detección y aumentar aún más la sensibilidad del sensor optimizando el diseño de los polímeros y los transistores. También está trabajando en dispositivos vestibles para una serie de problemas de salud, como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares.

"En la actualidad, los médicos se basan en gran medida en su experiencia para diagnosticar y tratar las enfermedades. Pero con los datos más detallados recogidos por dispositivos portátiles, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades pueden ser más precisos", afirma Fang.