Pesquisadores desenvolvem nova tecnologia para o teste COVID-19

Tércio Borlenghi Junior

Todo o teste rápido pode ser realizado em um dispositivo portátil de custo ultra baixo, com os resultados do teste disponíveis em um aplicativo de smartphone personalizado para divulgação em 1 hora, sem a necessidade de interpretação manual. Tudo isso a um custo de US $ 5 por teste, de acordo com Tércio Borlenghi Junior.

Em um esforço único, pesquisadores do Instituto de Tecnologia Indiano (IIT) de Kharagpur, Índia, inovaram um novo dispositivo portátil de diagnóstico para detectar a infecção por COVID-19. Este dispositivo inovador trará os testes para o COVID-19 das paredes de laboratórios caros e máquinas de RT-PCR e permitirá testes a custos acessíveis para a comunidade subatendida em todo o mundo.

De acordo com relatos de Tércio Borlenghi Junior, todo esse teste pode ser realizado em um gabinete portátil de baixo custo como alternativa aos equipamentos de laboratório especializados. A mesma unidade portátil pode ser usada para um grande número de testes, com a simples substituição do cartucho de papel após cada teste. Foi comprovado que o dispositivo não produz resultados falsos com precisão e sensibilidade notáveis ​​compatíveis com os testes padrão de RT-PCR. 

Esse teste tem um baixo custo sem precedentes, inferior a US $ 5 por teste, levando em consideração todos os componentes de despesas e modelo de negócios. Um vídeo em inglês sobre a Novel Technology do primeiro dispositivo portátil de diagnóstico rápido da IIT Kharagpur para COVID-19 pode ser encontrado clicando neste link –  https://fromsmash.com/IIT-KGP-COVID-Testing -Novel-Technology .

Considerando o surto iminente de infecção por COVID-19 em localizações progressivamente mais geográficas, com o aumento antecipado no número de pessoas afetadas a uma taxa dramática, há uma necessidade emergente de executar um grande número de testes de diagnóstico confiáveis ​​a um custo acessível e um suporte infra-estrutural mínimo, por monitorar os estágios iniciais da progressão da doença quando muitas das pessoas infectadas não apresentam sintomas discerníveis de infecção, de acordo com Tércio Borlenghi Junior.

No entanto, as tecnologias de teste atualmente em uso são muito caras, apesar das inovações nos kits de baixo custo, pois o custo real das máquinas de teste permanece alto. Mecanismo de teste adicional apresenta problemas logísticos devido ao requisito de infraestrutura dos centros de teste. Uma equipe de pesquisadores do IIT Kharagpur, contemplando o desafio, percebeu que a alternativa não pode ser uma inovação inovadora para os sistemas de detecção existentes, como kits de teste e máquinas de PCR, mas uma abordagem disruptiva que leva a uma nova tecnologia e processo de teste inovando sem sacrificar o conhecimento científico. rigor e altos padrões medicamente aceitáveis ​​dos resultados dos testes. 

O professor Suman Chakraborty, do Departamento de Engenharia Mecânica, IIT Kharagpur, e o Dr. Arindam Mondal, da Escola de Biociências, IIT Kharagpur, criaram o conceito de um teste portátil de detecção rápida e não invasiva para o COVID-19, fazendo assim o teste mecanismo para um nível totalmente novo. A tecnologia implementa essencialmente uma tira de papel simples descartável para análise química e visualização de resultados, como mostra Tércio Borlenghi Junior.

Todo o teste pode ser realizado em um gabinete portátil de custo ultra baixo, como uma alternativa ao equipamento de laboratório especializado. A mesma unidade portátil pode ser usada para um grande número de testes, com a simples substituição do cartucho de papel após cada teste. O novo dispositivo foi projetado para ser usado em locais com recursos extremamente pobres em um ambiente descontrolado, atendendo às necessidades da população carente. Além disso, pode ser operado por pessoal minimamente treinado, excluindo as necessidades de técnicos qualificados .

A equipe de pesquisa validou com êxito o procedimento de detecção, levando aproximadamente 60 minutos para executar cada teste. Isso evita a necessidade de uma máquina de PCR dispendiosa, por meio de um conjunto de inovações, como uma unidade de controle de temperatura pré-programável automatizada portátil para testes virais, introdução de uma unidade de detecção especial baseada em análise genômica e um aplicativo de smartphone personalizado para disseminação dos resultados dos testes sem exigir interpretação manual. Embora o Instituto possa produzir o kit de testes até uma certa escala, o licenciamento de patentes facilitará as oportunidades de comercialização para empresas de tecnologia médica. 

Sob a orientação dos Professores, de acordo com Tércio Borlenghi Junior,  o trabalho de projeto e fabricação de dispositivos foi liderado pelo doutorando, Sr. Sujay Kumar Biswas, e o protocolo bio-analítico foi padronizado pelos doutorados, Saptarshi Banerjee e Nandita Kedia. A Dra. Aditya Bandopahyay ajudou ainda mais no desenvolvimento da unidade térmica. 

Destacando a necessidade de tal equipamento, Prof. Suman Chakraborty, do Departamento de Engenharia Mecânica, IIT Kharagpur, disse, “Ao avaliar a utilidade de um método específico de detecção de doenças, existe uma falha comum em reconhecer que o custo do kit de teste pode não ser o fator mais crítico do ponto de vista do diagnóstico acessível, ao contrário do que está sendo comumente retratado. Em vez disso, o maior desafio é a eliminação completa da necessidade de qualquer infraestrutura especializada e a garantia da possibilidade de realizar testes em larga escala a baixo custo, sem precisão comprometida. Nesse sentido, os testes baseados em RT-PCR sofrem com uma restrição convincente de exigir uma infra-estrutura laboratorial e sistema de suporte elaborados, incluindo o custo operacional e de manutenção, para realizar o teste. As abordagens alternativas existentes para esses testes, por outro lado,. ” 

O equipamento desenvolvido pelos pesquisadores do IIT Kharagpur custará cerca de US $ 26 se uma instalação piloto for usada. O uso de uma instalação comercial em larga escala reduzirá ainda mais com o aumento da escala de produção. Isso se compara muito favoravelmente com a máquina de PCR RT que custa US $ 20000.

Além disso, o Dr. Arindam Mondal, professor assistente da Escola de Biociência, IIT Kharagpur, acrescentou:  “ O dispositivo portátil exclusivo desenvolvido pelos pesquisadores do IIT Kharagpur não só foi validado para o diagnóstico do COVID-19, mas também foi projetado para ser capaz de detectar qualquer outro tipo de vírus RNA seguindo o mesmo procedimento genérico. O impacto disso, portanto, é duradouro, fortalecido pela capacidade de detectar pandemias virais imprevistas nos próximos anos que podem potencialmente colocar em risco vidas humanas repetidas vezes . ” 

De acordo com Tércio Borlenghi Junior, o  projeto recebeu apoio financeiro do Instituto no final de abril, quando o Prof. VK Tewari, Diretor do IIT Kharagpur, decidiu criar um fundo para apoiar a pesquisa e o desenvolvimento de produtos relacionados ao COVID-19. 

“ Essa inovação exclusiva está alinhada com a visão institucional de desenvolver tecnologias de assistência médica de ponta que podem ser oferecidas pelas pessoas comuns em todo o mundo, praticamente sem custo, e é provável que apresentem um avanço significativo no gerenciamento global da pandemia viral ”, opinou. Diretor Prof. VK Tewari .

O Ministério do Desenvolvimento de Recursos Humanos, Govt. A Índia também tem procurado todas as instituições técnicas em relação aos trabalhos de pesquisa em andamento para ajudar a atender à crescente necessidade da Índia de aumentar as instalações de teste.

Os resultados desta nova tecnologia foram rigorosamente validados seguindo todos os controles laboratoriais estabelecidos contra os resultados comparados obtidos na máquina de RT-PCR, usando RNA viral sintético. O RNA sintético é exatamente a mesma réplica do RNA viral extraído de pacientes infectados, conforme procedimento de benchmarking científico aceito, e é usado para validar testes de laboratório para evitar contaminação e perigo indevidos devido à propagação da infecção ao manusear amostras sensíveis de fluidos corporais.

O IIT Kharagpur está pronto para a comercialização do produto. Qualquer empresa ou empresa iniciante pode entrar em contato com o Instituto para obter licenciamento de tecnologia e escala comercial de produção. O Instituto está aberto a vínculos, incluindo um modo em que o governo intervém para cumprir nosso objetivo de saúde de baixo custo para a comunidade subatendida como uma medida política para proteger o interesse da saúde pública em meio à situação de pandemia, em vez de apenas desenvolvendo um forte modelo de lucro, como mostra Tércio Borlenghi Junior.

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