Investigadores de UTalca, Pakistán, EEUU y China proponen uso de nanosensores para detección de SARS-CoV-2 y su remediación en aguas residuales en países en desarrollo
Dada la presencia reciente de SARS‐CoV‐2 en aguas residuales en al menos 10 países del mundo, y la rápida evolución de la pandemia, es imperante que la comunidad científica analice y evalúe las posibles fuentes desconocidas de transmisión del virus que contribuyen o podrían contribuir al resurgimiento de la COVID-19, así como el desarrollo de tecnologías eficaces para mitigar su propagación.
Diversos estudios han demostrado que los coronavirus pueden permanecer viables en las aguas residuales hasta por 14 días.
Aunque se han realizado ensayos preliminares y el desarrollo de vacunas contra el SARS‐CoV‐2, aún existe incertidumbre en relación al control efectivo de esta pandemia en el mundo, y el posible surgimiento de nuevos agentes de enfermedades infecciosas. Es por lo anterior que investigadores del Doctorado en Ciencias mención Biología Vegetal y Biotecnología (DBVB) de la Universidad de Talca, en conjunto con investigadores de Pakistán, China y EEUU, han propuesto un modelo de rápida detección y remediación del SARS-CoV-2 en aguas servidas, con el propósito de prevenir brotes actuales y futuros.
Con el aumento exponencial de la incidencia de COVID-19 en más de 200 países, existe una alta probabilidad de que la exposición a las aguas residuales pueda estar contribuyendo a la transmisión de patógenos. Esto tiene una mayor relevancia en los países en desarrollo, ya que gran parte de las aguas residuales se liberan al medio ambiente sin un tratamiento significativo; aspecto discutido en la publicación de Adeel y colaboradores, en la revista “Nanomaterials” (https://www.mdpi.com/2079-4991/11/4/991). “En concreto, se propone implementar una combinación de nanotecnología con epidemiología basada en aguas residuales e inteligencia artificial para la detección del virus y la remediación de aguas residuales a nivel comunitario. Esto implica, por ejemplo, la generación de nano sensores que detecten rápidamente la presencia de coronavirus en las aguas domésticas o residuales, en conjunto con técnicas de inteligencia artificial, como base de los programas de vigilancia sanitaria gubernamentales”, explicó Freddy Mora Poblete, académico del Instituto de Ciencias Biológicas de la Universidad de Talca, y autor de correspondencia del artículo.
El estudiante doctoral del programa de Doctorado en Ciencias mención Biología Vegetal y Biotecnología, Sunny Ahmar, Ing. Agrónomo y Master en Ciencias de la Huazhong Agriculture University (Wuhan, China), también coautor de la propuesta, destacó que “la ciencia de la nano ingeniería juega un papel fundamental en una variedad de disciplinas (agrícolas, ambientales y médicas) que afectan la vida cotidiana. Por lo que la aplicación de nanomateriales para mitigar la contaminación biológica del agua es un tema de intensa investigación y desarrollo durante varios años”.
“Diversos estudios han demostrado que los coronavirus pueden permanecer viables en las aguas residuales hasta por 14 días, aunque esto está sujeto a la influencia ambiental. Sin embargo, la viabilidad del SARS-CoV-2 en una variedad de condiciones ambientales es poco conocida, y es necesario dilucidar estos procesos para minimizar los impactos negativos en la salud humana”; señaló Muhmmad Adeel, autor principal de la propuesta, e investigador del China Agriculture University, en Beijing. Por lo anterior, los investigadores también hacen un llamado a estudiar el destino del SARS-CoV-2 en una variedad de sistemas de agua en diferentes condiciones para responder preguntas importantes de retención, interacciones biológicas, viabilidad, distribución espacial y transmisión.
Cabe señalar que la nanotecnología para la remediación de los virus en aguas residuales en países en desarrollo es un campo emergente, y la eficacia de estas técnicas aumentará con los avances en nanociencia y una mayor comprensión de las interacciones entre nanomateriales y virus. Por ejemplo, las futuras plataformas de sensores portátiles basadas en nanotecnología vinculadas con la inteligencia artificial o la integración con la tecnología de la información (TI) pueden mejorar nuestra comprensión de la transmisión y la infección.
La integración de estos campos puede permitir una mejor adquisición de datos y mejorar el diseño de nanopartículas para una remediación precisa en las aguas residuales. Un mejor control sobre la materia a nanoescala para mejorar la eficiencia de la reactividad de las nanopartículas y el uso de inteligencia artificial vinculada con chips de detección también podrían convertirse en herramientas importantes de salud pública.
