Surtos recentes de gripe aviária altamente patogénica mostraram a necessidade de métodos de deteção rápidos e sensíveis para mitigar a disseminação. Investigadores da American Chemical Society (ACS) desenvolveram um protótipo de sensor que deteta um tipo de vírus influenza que causa a gripe aviária (H5N1) em amostras de ar.
O sensor portátil, que é de baixo custo, deteta o vírus em níveis abaixo de uma dose infeciosa propiciando testes rápidos de aerossol para gripe aviária transmitida pelo ar.
A gripe aviária pode espalhar-se rapidamente através de gotículas respiratórias infeciosas que são inaladas por pássaros e outros animais. As mutações frequentes do vírus tornam a transmissão aérea para humanos uma preocupação.
Os métodos atuais para detetar vírus H5N1 exigem geralmente uma preparação extensiva de amostras em laboratório, como testes baseados em reação em cadeia da polimerase (PCR). Assim, um sensor que deteta rapidamente essas partículas virais transportadas pelo ar sem preparação de amostra pode identificar a transmissão antes que um surto ocorra.
Uma solução pode ser o biossensor capacitivo eletroquímico, que tem sido usado para detetar com sucesso outros vírus transportados pelo ar. Anteriormente, uma equipa de investigação liderada por Rajan Chakrabarty criou um biossensor eletroquímico para detetar partículas de SARS-CoV-2 na respiração. Desta vez, a equipa usou a tecnologia biossensor capacitivo eletroquímico para detetar e medir os níveis de vírus H5N1 no ar.
O novo biossensor capacitivo eletroquímico consiste numa rede fina de nanocristais de azul da Prússia e ramificações de óxido de grafeno num elétrodo de carbono serigrafado. Para fazer o sensor detetar vírus H5N1, os investigadores anexaram sondas (anticorpos) sensíveis a esses patogenos na rede. Os vírus emparelharam o sensor com um amostrador de ar personalizado que puxa gotículas do ar e cria uma amostra líquida.
Quando as amostras líquidas que contêm vírus H5N1 foram aplicadas ao sensor, as partículas virais ligaram-se às sondas e alteraram a capacitância do sensor. Ao medir a mudança total na capacitância, os investigadores puderam medir os níveis de H5N1 na amostra líquida.
Em demonstrações com amostras aerossolizadas contendo quantidades conhecidas de vírus H5N1 inativados, o biossensor capacitivo eletroquímico produziu resultados em 5 minutos. O nível de deteção do sensor para influenza aviária foi de 93 cópias virais por um metro cúbico de ar, um nível que os investigadores dizem que deve ser “sensível o suficiente para detetar a presença de H5N1 abaixo da dose infeciosa do vírus”.
A precisão geral do sensor foi de mais de 90% quando comparada com medições de um teste de PCR digital, o método tradicional. Rajan Chakrabarty e a equipa indicaram que o novo sensor de gripe aviária parere ser promissor para monitorar o ar não invasivo e em tempo real para populações animais e humanas.
