Cámaras capaces de captar varios espectros de luz.
Cámaras capaces de captar varios espectros de luz.
La lucha contra el coronavirus

Un dispositivo para ‘ver’ el coronavirus en superficie

Investigadores andaluces buscan en las tecnologías ópticas y la inteligencia artificial la clave para detectar sin ningún contacto infraestructuras infectadas

Detectar si una superficie está infectada por el coronavirus es fundamental para evitar nuevos contagios. Es el desafío al que se enfrentan un equipo de investigadores de Andalucía. Acaban de recibir una ayuda de medio millón de euros del Instituto de Salud Carlos III, dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, para lograrlo. Quieren fabricar un dispositivo portátil capaz de identificar rápidamente zonas contaminadas por el SARS-CoV-2 sobre las superficies de distintos materiales. Para ello, utilizarán tecnologías ópticas ya existentes combinadas con inteligencia artificial.

“En la actualidad no existen métodos para determinar sin ningún contacto si una superficie visualmente limpia realmente lo está. Es importante indicar que este virus es muy desconocido y no hay datos sobre sus características ópticas”, explican fuentes participantes en la investigación, que ha comenzado hace apenas una semana. Unos 10 investigadores se ocuparán de las primeras pruebas y, una vez que comience la fase experimental, se unirán más profesionales de diferentes ámbitos.

Entre ellos, hay investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, del Hospital Universitario Virgen del Rocío, del Instituto de Biomedicina de Sevilla, la red andaluza de diseño y traslación de terapias avanzadas, los Tedax de la Policía Nacional, el Observatorio Astronómico de Calar Alto, el Joint Research Centre de la Comisión Europea y la Corporación Tecnológica de Andalucía. Esperan obtener los primeros resultados en el próximo trimestre. La investigación se extenderá durante al menos ocho meses.

El primer paso consiste en la toma de imágenes de muestra tanto de zonas infectadas como de las que no lo están. Por el momento, no se sabe con certeza cuánto tiempo permanece el SARS-CoV-2 en superficies. La Organización Mundial de la Salud indica que parece comportarse como otros coronavirus. Los estudios realizados hasta la fecha indican que estos podrían subsistir en una superficie desde pocas horas hasta varios días. “El tiempo puede variar en función de las condiciones. Por ejemplo, el tipo de superficie, la temperatura o la humedad del ambiente”, afirma la OMS en su web de preguntas y respuestas frecuentes relacionadas con la Covid-19.

Este estudio publicado recientemente en la revista científica The Journal of Hospital Infection a revisa 22 investigaciones previas sobre la permanencia de otros coronavirus en diferentes superficies. Estos pueden llegar a sobrevivir hasta nueve días en el plástico, el cristal o el metal. Si una persona toca una superficie infectada y luego se lleva la mano a la cara, aumentan las probabilidades de que se contagie. Por ello, la OMS recomienda limpiar con un desinfectante cualquier superficie que pueda estar infectada, además de lavarse la cara con agua y jabón y no tocarse los ojos, la boca o la nariz.

Para comprobar si una superficie está infectada, los investigadores primero explorarán diferentes sistemas de lectura de imágenes multiespectrales, tanto en el rango óptico (de ultravioleta a infrarrojo térmico) como en el rango de terahercios. Algunas, según los investigadores, ya se están utilizando para determinar propiedades ópticas y electromagnéticas de otros tipos de virus, incluso más pequeños que el SARS-CoV-2.

En esta fase se basarán en algunos sistemas existentes. Por ejemplo, usados por la policía científica. “Existen métodos en los que al iluminar con una luz de determinadas características, por ejemplo una luz ultravioleta, algunas sustancias biológicas muestran una luminiscencia”. En otros casos, se requiere depositar sobre la superficie que se desea analizar una sustancia —habitualmente en aerosol— para que se produzca la luminiscencia”.

Una vez tomadas las imágenes, los investigadores utilizarán métodos de análisis mediante óptica computacional y técnicas de machine learning para procesarlas y extraer información sobre ellas. “Contemplamos hacer pruebas en dispositivos médicos, centros sanitarios y otro tipo de instalaciones, según los resultados experimentales que se vayan obteniendo”, explican fuentes del proyecto. Se pretende que el dispositivo sea de utilidad a la hora de realizar la limpieza y descontaminación de aparatos e infraestructuras y evitar así que se produzcan nuevos contagios.

Entre las dificultades a la hora de desarrollar el dispositivo, está la escasez de información acerca del virus. Los investigadores subrayan que aún no hay muchos datos sobre sus características físicas y su interacción tanto con superficies como con la luz. A esto se suma su pequeño tamaño: “Apenas mide unos 120 nanómetros”. Un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro.

Al estar en una fase preliminar, aún se desconocen muchos detalles sobre cómo será el aparato. Por ejemplo, qué diseño tendrá, cómo se utilizará, por qué tecnologías se decantarán finalmente o con qué grado de fiabilidad se podrá saber si una superficie está infectada. Los investigadores compartirán con la comunidad científica todos sus hallazgos y harán pública la información sobre los diseños de los dispositivos que desarrollen.

Una nariz electrónica para detectar la COVID-19

¿A qué huele coronavirus? Esta es la pregunta que pretenden responder investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid, el Hospital Clínico San Carlos y el Hospital de Alcorcón. Una vez hallada la respuesta, el equipo quiere crear una “nariz electrónica” con la que detectar si una persona tiene la Covid-19. Este proyecto ha resultado finalista del hackaton virtual Vence al virus, impulsado este mes por la Comunidad de Madrid.

“Hay muchos infectados ocultos, no diagnosticados, y esto es un problema”, afirmó Rafael García, catedrático de Ingeniería Química de la Universidad Rey Juan Carlos, en la presentación del proyecto. El primer paso sería analizar los “compuestos orgánico-volátiles” exhalados por pacientes contagiados y pacientes sanos para determinar compuestos diferenciales con los que establecer unos biomarcadores de la infección vírica.

Una vez hallados esos biomarcadores, si es que existen, el siguiente paso sería diseñar la nariz electrónica capaz de detectar si una persona está contagiada. Sería un dispositivo portable, de tamaño y coste reducido y “similar a un alcoholímetro” que permitiría un diagnóstico rápido de la enfermedad causada por el coronavirus. El equipo necesita unos 80.000 euros para llevar a cabo el proyecto y estima que obtendría los primeros resultados en unos tres meses.

Retina

06/06/2020
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