Pesquisadores do EUA criam máscara que detecta Covid-19 em 90 minutos

Teste é tão preciso quanto o PCR, mas mais barato e mais rápido, dizem cientistas

Máscara que detecta coronavírus sendo usada por mulher asiática
Legenda: Resultado surge de modo similar ao de um teste doméstico de gravidez
Foto: divulgação/Wyss Institute; Universidade de Harvard

Engenheiros da Universidade Harvard e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, desenvolveram uma máscara facial que pode indicar se seu usuário está com o novo coronavírus. Conforme a pesquisa, publicada nesta segunda (28) na revista Nature Biotechnology, o diagnóstico sai em 90 minutos.

No teste pesquisado, biossensores minúsculos são liofilizados — desidratados por um método que congela a vácuo e depois retira a água congelada diretamente do estado sólido para o de vapor, processo conhecido como sublimação. O material, após uso da técnica, permanece estável por muitos meses.

Posteriormente, os sensores liofilizados são incorporados à parte interna de máscaras de papel, para detectar partículas virais no hálito e na respiração do usuário. Quando o usuário está pronto para fazer o teste, ele aciona um botão que libera água no material, reidratando e reativando os biossensores, capazes de detectar material genético do coronavírus.

O resultado, então, surge de forma similar ao de um teste doméstico de gravidez: uma linha de controle e uma segunda linha que, se estiver preenchida, indica contaminação. Como o resultado só é visível no lado interno da máscara, a privacidade do paciente pode ser resguardada.

De acordo com Peter Nguyen, do Wyss Institute for Biological Inspired Engineering de Harvard e um dos líderes do estudo, teste é tão sensível quanto o PCR, de padrão ouro, mas é tão rápido quanto os testes de antígenos. "Essencialmente, reduzimos todo um laboratório de diagnóstico a um pequeno sensor que funciona com qualquer máscara facial e combina alta precisão com velocidade e baixo custo", afirmou.

Pedido de patente

Os estudiosos já entraram com o pedido de patente da tecnologia e pretendem ver o produto desenvolvido e vendido por empresas. "Já tivemos muito interesse de grupos externos que gostariam de usar os esforços de protótipo que temos e levá-los a um produto aprovado e comercializado", pontuou James Collins, professor de engenharia médica e ciência do MIT.

Collins começou a trabalhar na tecnologia que resultou na máscara em 2014, ocasião em que demonstrou ser possível extrair a carga molecular usada pelas células para detectar moléculas de RNA derivadas de patógenos, liofilizá-la e acoplá-la a uma proteína que mude de cor ou fique fluorescente, indicando a detecção.

Na máscara de diagnóstico, acontecem três reações biológicas diferentes:

  • A primeira abre a membrana do coronavírus, se ele estiver presente na respiração do usuário, e expõe seu RNA.
  • A segunda faz várias cópias do gene que codifica a proteína S, usada pelo coronavírus para penetrar nas células.
  • A reação final, com uso de sensores Sherlock, detecta qualquer fragmento do gene S e, neste caso, corta uma molécula "detectora" em dois pedaços menores — estes mudam as cores da tira de ensaio

Esse "circuito genético" foi acoplado em papel, o que permite um diagnóstico barato, preciso e portátil. Collins usou essa abordagem para criar diagnósticos para os patógenos que causam Ebola e Zika.

Numa segunda etapa de pesquisa, Collins, Nguyen e Luis Soenksen — pesquisador de aprendizado de máquina em saúde para a Clínica Abdul Latif Jameel do MIT — passaram a testar os melhores tecidos para a incorporação desses sensores, para criar diagnósticos vestíveis. A equipe passou a testar metodicamente mais de cem tipos de tecidos distintos.

Início da pandemia

O grupo já se aproximava do fim do estudo quando a Covid-19 começou a se espalhar pelo mundo, no começo de 2020. Devido ao avanço da doença, decidiram usar sua tecnologia para criação da máscara de diagnóstico para o coronavírus.

A partir de maio de 2020, todo o projeto foi feito em quarentena ou distanciamento social estrito. "Trabalhamos em casa, às vezes trazendo equipamentos não biológicos e montando dispositivos manualmente. Era definitivamente diferente da infraestrutura de laboratório normal com a qual estamos acostumados, conseguimos garantir que os sensores funcionassem de verdade", relata Soenksen.