VIRISENS: Desarrollo de soluciones avanzadas para la detección y eliminación de SARS-Cov-2 y patógenos graves

Contexto

Actualmente, la pandemia de la enfermedad COVID-19 constituye una amenaza a nivel mundial y ha afectado de forma muy importante a nuestro país.

Ningún establecimiento de cualquier tipo puede certificarse libre de SARS-CoV-2, aunque sí que está obligado a garantizar e implementar medidas de desinfección y limpieza acorde con la evidencia científica y las recomendaciones del Ministerio de Sanidad y  autoridades sanitarias.

Por ello, existe la necesidad de disponer de nuevas herramientas tecnológicas que faciliten el   control y eliminación del SARS-CoV-2 en infraestructuras críticas y protejan a las personas de posibles contagios. Según los estudios científicos, el virus se propaga principalmente por dos vías de transmisión: por aire, a través de aerosoles, y mediante el contacto por superficies (transmisión por fómites).

En este sentido, existe una preocupación por garantizar la detección y evitar la propagación de este coronavirus a través del aire (en forma de bioaerosol) en el interior de centros sanitarios públicos y privados, sistemas de transporte público, ambientes industriales, así como sectores tradicionales como el envase y embalaje, alimentario, cerámico, construcción y pigmentos, plásticos nanoestructurados, madera, o pinturas y recubrimientos, entre otros.

Por otro lado, además, se necesita reducir o eliminar la posible presencia de virus en todo tipo de superficies que puedan estar en contacto con personas. Esto incluye mobiliario, elementos comunes, envases de plástico y cartón, etc. Algunos estudios han reportado que la supervivencia del virus sobre estas superficies puede llegar hasta más de 4 días, lo que aumenta el riesgo de contagio adicional a través de esta vía de transmisión.

Resumen y objetivos

El objetivo principal del proyecto ViriSens engloba el desarrollo de dos soluciones tecnológicas para proteger la salud de las personas y la seguridad de procesos y productos en un contexto de exposición a riesgos emergentes, como es el caso de la actual pandemia causada por el coronavirus SARS-CoV-2.

En concreto, el proyecto desarrollará dos actividades:

1. Desarrollo de un sistema integrado de muestreo y monitorización de bioaerosoles de patógenos graves como el SARS-Cov-2 y material particulado en el  medio  ambiente,  como zonas  hospitalarias,  ambientes urbanos o zonas industriales. Dentro de esta actividad, se realizarán las siguientes tareas:

– Desarrollo de un biosensor electroquímico optimizado para la detección del SARS-CoV-2.
– Sensor multiplex optimizado para la detección de patógenos múltiples, incluyendo SARS-CoV-2 y otro/s patógeno/s de relevancia.
– Sistema ciclónico miniaturizado para el muestreo combinado de bioaerosoles y partículas ultrafinas a través de un único punto de entrada “inlet”.
– Desarrollo de dispositivos integrados funcionales.
– Dispositivos integrados validados en 4 casos de estudio, incluyendo ambientes hospitalarios, nodos de transporte y zonas interiores en instalaciones industriales.

2. Desarrollo de envases plásticos y celulósicos con actividad viricida ante SARS-CoV-2. Para ello, se desarrollarán nuevos recubrimientos aplicables mediante flexografía de alta eficacia viricida. En concreto se realizarán las siguientes tareas:

– Incorporación de aditivos funcionales viricidas compatibles con barnices de impresión empleados en envases de plástico y cartón.
– Formulación de estos barnices para su impresión mediante flexografía, empleada en envases de plástico y cartón.
– Validación de la actividad viricida y comportamiento mecánico de los materiales recubiertos.
– Validación a escala piloto de recubrimientos viricidas para cartón y/o plástico.

Resultados

LÍNEA 1- Desarrollo de un sistema integrado de muestreo y monitorización de bioaerosoles de patógenos graves como el SARS-Cov-2 y material particulado en espacios cerrados.

• Se ha desarrollado una tecnología -aplicada en un prototipo- que capta el aire y procesa partículas de un determinado tamaño, entre las que se encuentran los bioaerosoles de SARS-CoV-2, otros patógenos graves y material particulado. Estas muestras se procesan para poder extraer una muestra válida con la que realizar posteriormente una PCR. Esta tecnología se ha probado con éxito en habitaciones de pacientes y zonas comunes del hospital La Fe de Valencia. Además, en una fase inicial del proyecto, esta tecnología fue optimizada en el hospital IMED Valencia, en cuyas instalaciones pudieron hacerse ensayos preliminares que validaron el potencial de este sistema en la detección de riesgos biológicos. Se trata de un dispositivo, portátil, silencioso, de fácil manejo y de bajo consumo.
• También se desarrollado un biosensor electroquímico que detecta de forma específica el virus SARS-CoV-2. Este dispositivo permite analizar la presencia del virus en muestras líquidas y obtener resultados en menos de 20 minutos, con una alta sensibilidad y evitando así el transporte de las muestras al laboratorio para su posterior análisis por PCR.

LÍNEA 2- Desarrollo de recubrimientos con actividad viricida ante SARS-CoV-2 para envases plásticos (polietilenotereftalato, PET) y celulósicos, con una efectividad del 98% a escala laboratorio y un 97,5% en su validación a escala piloto.

•  Este desarrollo, trasladado a escala industrial, permitiría evitar la propagación del coronavirus a partir del contacto con superficies u objetos contaminados (fómites).
• Los materiales con los que se ha trabajado han cumplido con los requisitos de impresión de envase y embalaje flexible (flexografía/huecograbado) para garantizar la aplicabilidad de los recubrimientos viricidas, presentado características de adhesión y resistencia similares a las de los mismos materiales sin la aplicación de dichos recubrimientos.
• Se ha realizado una validación a escala piloto mediante impresión flexográfica sobre papel para aplicaciones de embalaje de comercio electrónico consiguiéndose una efectividad del 97,5%.

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