Dispositivo sem fios ou bateria deteta coronavírus no ambiente
E se pudesse saber se um determinado ambiente está livre do vírus da Covid-19 antes de entrar nele? Ou se um alarme fosse ativado mal a presença do vírus fosse detetada? Uma equipa de investigadores da Universidade de Tohoku, no Japão, desenvolveu um dispositivo que coloca estas hipóteses próximas da realidade.
Quando a grande maioria dos peritos em todo o mundo vaticinava o fim próximo da pandemia por Covid-19, eis que surgem novos alertas para a ocorrência de uma nova subvariante da Ómicron, denominada BQ.1, que embora de efeitos menos graves que as anteriores, não deixa de ser preocupante, sobretudo para os países em que a doença coincide com a época das viroses respiratórias sazonais, prenunciando um inverno difícil.
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O dispositivo, que não requer baterias, dispõe de uma placa magnetostritiva composta por ferro, cobalto e níquel, que gera energia quando é submetida à vibração.
Sabe-se que a frequência de ressonância muda quando o peso de um material magnetostritivo muda, mas os investigadores pretendiam descobrir se esse também seria o caso quando um vírus é absorvido e se essa absorção era detetável.
Para responder a estas questões, a equipa teve de criar um sistema de deteção magnetostritivo inverso eficiente que pudesse operar sem baterias e comunicar informações sem fio. Modificaram, então, uma placa Fe-Co/Ni de 0,2 mm de espessura com um circuito retificador/armazenador que recolhia energia de vibração de flexão e permitia a transmissão de informações sem fio.
Esta 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 revestida afetou a frequência de ressonância e alterou os intervalos de transmissão, o que significa que poderia detetar qualquer substância que aderisse à placa revestida.
Posteriormente, os especialistas criaram 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 imergiram a placa revestida numa solução de proteína CD13 e realizaram experiências de deteção. Quando a placa revestida foi submetida a vibração de flexão, a frequência de ressonância diminuiu após a absorção do HCoV-229, verificando se a energia carregada poderia transmitir a deteção de vírus como um sinal.
Segundo Fumio Narita, coautor do estudo, foi possível confirmar que o material compósito magnetostritivo pode detetar o vírus e transmitir esses dados de deteção usando energia gerada pelo próprio. A natureza autossustentável do dispositivo torna possível vinculá-lo às tecnologias IoT (Internet das Coisas) no futuro, algo que não é possível com os biossensores atuais.
O dispositivo pode ser usado noutros patógenos com modificações na camada de biorreconhecimento. No futuro, os especialistas esperam desenvolver mais esta tecnologia e comprovar se se aplica a outros vírus, como MERS, SARS e Covid-19. Os resultados do estudo foram publicados na revista Sensors and Actuators A: Physical.
