Investigadores andaluces crean una nueva técnica para detectar virus en superficies mediante imágenes hiperespectrales 23 agosto 2021
Desde la Universidad de Cádiz, en el marco del INiBICA, se han encargado de la fabricación de los modelos sintéticos del SARS-CoV-2. El equipo, que lidera la US, continuará ahora su trabajo con muestras humanas
Un grupo de investigadores españoles, con una fuerte presencia andaluza liderado por el profesor Emilio Gómez González, catedrático de Física Aplicada de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, ha diseñado y patentado una nueva técnica óptica que permite detectar la presencia de virus en gotas de fluidos y en residuos secos sobre una superficie. Se basa en el registro de imágenes hiperespectrales en el rango visible e infrarrojo cercano y su procesado mediante algoritmos de estadística avanzada e inteligencia artificial. Ha sido aplicada a la detección de dos tipos de virus sintéticos, fabricados por investigadores de la Universidad de Cádiz, utilizados habitualmente como modelos del SARS-CoV-2 (lentivirus y coronavirus sintéticos) en dos fluidos (suero salino y saliva artificial). Sus resultados se han publicado en la revista Scientific Reports (Nature Publishing Group). Los científicos continúan trabajando activamente en el análisis de muestras humanas con SARS-CoV-2.
La investigadora Lucía Olvera Collantes, del grupo de investigación liderado por el catedrático de la UCA e investigador del INiBICA, Francisco García Cózar, ha creado los virus que se han utilizado para demostrar que es posible la detección en gotas de fluidos y en residuos secos sobre superficies. Basados en lentivirus, pero con la proteína spike del SARS-Cov-2 en la envoltura, “ha permitido realizar la experimentación sin correr los riesgos que se derivarían del uso de virus naturales”, en palabras de sus responsables. Se ha desarrollado en el contexto del proyecto NANOCOMPETE, financiado gracias a la Convocatoria Fondo Covid FIS del Instituto de Salud Carlos III, dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación.
El método diseñado utiliza tecnología de imagen hiperespectral, usada recientemente para la detección de patógenos, principalmente bacterias y hongos, en la industria agrícola y en biología. Pero el trabajo va más allá y desarrolla y extiende esta tecnología al ámbito sanitario para la detección de virus mediante un innovador y complejo procesado. De forma resumida, el sistema registra imágenes de las muestras dispuestas en una matriz y determina las posiciones en las que se detecta la presencia de virus y su concentración.
El trabajo de estos investigadores se ha desarrollado en el marco del proyecto denominado C-CLEAN de la Convocatoria de Emergencia COVID-19 del Instituto de Salud Carlos III, dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación. Esta publicación es el primer resultado divulgado de un proyecto que generó gran interés cuando se puso en marcha hace poco más de un año, en plena primera ola de la pandemia.
En el proyecto C-CLEAN participan más de 30 investigadores de 11 instituciones diferentes: la Universidad de Sevilla, como coordinadora de la investigación, además del grupo TEDAX-NRBQ de la Policía Nacional, los hospitales universitarios Virgen del Rocío y Virgen Macarena de Sevilla, el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS), la Red Andaluza de Diseño y Traslación de Terapias Avanzadas de la Fundación Progreso y Salud, la Universidad de Cádiz y el Instituto de Investigación e Innovación Biomédica INiBICA, el Centro Astronómico Observatorio Astronómico de Calar Alto (Almería), el Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC (Granada), la Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA) y el proyecto HUMAINT del Joint Research Centre (JRC) de la Comisión Europea.
Este proyecto se ha llevado a cabo en un tiempo muy reducido (15 meses) y en las circunstancias extraordinariamente difíciles derivadas de la pandemia COVID-19.
La idea del método y el diseño del sistema son del investigador principal, el profesor Emilio Gómez González, catedrático en el departamento de Física Aplicada III de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, donde dirige su grupo de Física Interdisciplinar (GFI), investigador del grupo de Neurociencia Aplicada del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS) y colaborador del proyecto HUMAINT del JRC.
Referencia bibliográfica: Gomez-Gonzalez, E., Fernandez-Muñoz, B., Barriga-Rivera, A. et al. Hyperspectral image processing for the identification and quantification of lentiviral particles in fluid samples. Sci Rep 11, 16201 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-95756-3
Foto: INiBICA