Aparelho sem fio e sem bateria detecta coronavírus no ambiente

Agora a equipe pretende ampliar a tecnologia para detectar outros tipos de vírus.
[Imagem: Daiki Neyama et al. - 10.1016/j.sna.2022.114052]

Alarme de coronavírus

E se você pudesse saber se um ambiente está livre do vírus da covid-19 antes de entrar nele? Ou, se um alarme fosse disparado tão logo a presença do vírus fosse detectada pela primeira vez?

Pesquisadores japoneses desenvolveram um aparelho que deixa essas possibilidades muito próximas da realidade.

O aparelho, que não precisa nem mesmo de baterias para funcionar, emprega uma placa especial, composta de ferro, cobalto e níquel, que gera energia quando é submetida à vibração.

Acontece que a frequência de ressonância da vibração das placas muda se alguma coisa estiver em sua superfície. A equipe então as revestiu com a proteína receptora que o coronavírus usa para entrar em nossas células. Tão logo um vírus presente no ar é absorvido, a placa muda de sinal, emitindo um alerta.

"Nós sabemos que a frequência de ressonância muda quando o peso de um material magnetostritivo muda, mas nos propusemos a responder se esse também é o caso quando um vírus é absorvido e se essa absorção é detectável," disse o professor Fumio Narita, da Universidade de Tohoku.

Esquema e protótipo do detector de vírus no ar.
[Imagem: Daiki Neyama et al. - 10.1016/j.sna.2022.114052]

Detecção de vírus no ar

Para tornar tudo muito prático e barato, a equipe decidiu criar um sistema de detecção eficiente e que pudesse operar sem baterias, além de comunicar suas informações sem fio.

A placa transmite sinais com a potência obtida de uma vibração a partir de 115 Hz ou 116 Hz (número de vibrações por segundo). Uma mudança no peso da placa por coisas tão sutis quanto as partículas de vírus em sua superfície é suficiente para alterar a frequência de ressonância e, por decorrência, os intervalos de transmissão.

Em seguida, o grupo criou a camada de biorreconhecimento, optando por focar no coronavírus humano 229E (HCoV-229E), um dos sete tipos de coronavírus que afeta os humanos. Para isso, a placa é mergulhada em uma solução de proteína CD13, com a qual o vírus se liga. A frequência de ressonância diminuiu após a absorção do HCoV-229, uma alteração que funciona como um alarme para a presença do vírus no ambiente.

"Conseguimos confirmar que o material compósito magnetostritivo pode detectar o vírus e transmitir esses dados de detecção usando a energia gerada por ele mesmo," acrescentou Narita. "A natureza autossustentável do dispositivo torna possível vinculá-lo às tecnologias de internet das coisas no futuro, algo que não é possível com os biossensores atuais."

Agora a equipe pretende comprovar se a tecnologia se aplica a outros vírus, como MERS, SARS e COVID-19.