Ingenieros presentan soluciones innovadoras para abordar COVID-19

Mientras el mundo espera una vacuna para prevenir la infección por COVID-19, los equipos de ingenieros internacionales y multigeneracionales se han unido a través de la llamada Acción de Ingeniería COVID-19, según publicó The National Academy of Sciences, Engineering, Medicine, para encontrar soluciones creativas a los problemas causados por la pandemia. Sus ideas, publicadas esta semana en un documento, apuntan a prevenir la propagación del virus, ayudar a las personas en mayor riesgo y facilitar la vida bajo protocolos de distanciamiento social. “Esta es la razón por la cual se creó el NAE, para aportar experiencia en ingeniería creativa para abordar las necesidades vitales de la sociedad”, dijo John L. Anderson, presidente de la Academia Nacional de Ingeniería, la semana pasada.

La Acción de Ingeniería se lanzó para facilitar el crowdsourcing y la lluvia de ideas que podrían proteger la salud pública y la economía durante la pandemia. La iniciativa ha atraído a individuos que van desde estudiantes de nivel universitario inscriptos en los Programas de Becas Grand Challenges de NAE hasta ingenieros experimentados y otros expertos. Este primer paso consistió en cinco equipos que presentaron sus conceptos a un Comité de Revisión de Expertos de miembros de NAE que proporcionaron comentarios y consejos sobre la mejor manera de avanzar en las ideas que se presentaron.

Primer conjunto de presentaciones conceptuales

Casi tan importante como desarrollar una vacuna para prevenir COVID-19 será administrarla a miles de millones a escala mundial. Con ese fin, un equipo de profesores de la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de Pittsburgh están trabajando para avanzar en una forma nueva y más eficiente de administrar vacunas. Su método utiliza cientos de microagujas con puntas solubles en un parche de administración que permite la inoculación precisa en la capa de piel inmunológicamente activa, en lugar del método tradicional de inyectar vacunas en el músculo a través de una sola aguja larga. Este nuevo enfoque sería indoloro y usaría una dosis menor que las vacunas tradicionales. “Si somos agresivos en esto y realmente obtenemos los fondos y las colaboraciones requeridas, es factible llevarlo a la fase de fabricación comercial en los próximos 12 meses”, dijo Burak Ozdoganlar, líder del equipo y profesor de ingeniería mecánica en Carnegie Mellon.

Mientras tanto, una de las claves para prevenir la propagación de COVID-19 es la prueba que está ampliamente disponible y muestra resultados precisos rápidamente. Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York presentó su concepto para una nueva prueba COVID-19, de bajo costo y fácil de usar, que revelaría instantáneamente si una persona tiene COVID-19 o tiene anticuerpos de una infección previa. La prueba, que usaría saliva o un pinchazo de sangre en el dedo para determinar la presencia del virus, podría autoadministrarse en el hogar. Esta innovación sería beneficiosa para comunidades de bajos recursos y países donde los pacientes pueden no ser capaces de pagar las pruebas disponibles o donde no hay infraestructura suficiente para soportar los sitios de prueba.

La detección temprana y el monitoreo de los síntomas de COVID-19 son esencial, especialmente para ciudades con datos demográficos de mayor riesgo. Un equipo de la Universidad de California, San Diego, lanzó un pequeño dispositivo similar a un vendaje que podía monitorear en forma remota y de forma continua, los signos vitales clave de un paciente diagnosticado: temperatura, frecuencia cardíaca, presión arterial, frecuencia respiratoria y saturación de oxígeno. Si alguno de los signos vitales del usuario se mide fuera del rango deseado, se alertará automáticamente a un proveedor de atención médica. Esta innovación permitiría a los pacientes realizar sus rutinas diarias sin llevar el equipo de monitoreo pesado o voluminoso que actualmente está disponible comercialmente.

“Esas cinco señales se pueden medir con dispositivos comerciales existentes”, dijo Sheng Xu, líder del equipo y profesor asistente de nanoingeniería en la UCSD. “Pero (cada dispositivo) solo puede medir una o como máximo dos de esas señales”.

La infección por coronavirus puede ocurrir incluso cuando el público se distancia apropiadamente de la sociedad, particularmente al tocar superficies comunes. Un grupo internacional de estudiantes que se reunieron en la Cumbre Global Grand Challenges 2019, en Londres, ha estado trabajando en una idea que eliminaría la necesidad de usar la mano para abrir una puerta. El dispositivo del equipo es un pedal que se conecta a la parte inferior de la puerta con un cable que va a la manija de la puerta. El dispositivo accionado por el pie tira de la manija de la puerta hacia abajo, lo que permite al usuario abrir la puerta sin usar las manos.

La pandemia de coronavirus ha provocado una grave escasez de equipos de protección personal (EPP) para los trabajadores de la salud, así como inventarios de emergencia inadecuados. Por ejemplo, la escasez ampliamente publicitada de máscaras faciales N-95 aprobadas por el gobierno obligó a muchos en el campo de la medicina a reutilizar máscaras y fabricantes para luchar para producir más. Además, no existe un método simple de desinfección probado para las máscaras N-95, que presenta un riesgo de contaminación con el uso continuo. Una Start Up de estudiantes de la Universidad del Sur de California ha ideado un concepto para reducir esa contaminación al hacer máscaras que combinan cobre dentro de los materiales de filtración N-95, creando máscaras auto desinfectantes continuamente. El cobre se ha utilizado durante mucho tiempo por sus propiedades antimicrobianas.