Investigadores andaluces trabajan en el diseño de un dispositivo para “ver” el coronavirus depositado en superficies

Este proyecto de innovación científica se ha presentado en diversas plataformas y foros internacionales sobre las aplicaciones de la Inteligencia Artificial en relación al Covid-19

Un grupo de investigadores andaluces ha presentado un proyecto –que va a financiar el Instituto de Salud Carlos III– para el diseño de un prototipo capaz de detectar el virus SARS-CoV-2 depositado sobre superficies de distintos materiales mediante el uso de tecnologías ópticas e Inteligencia Artificial.

Según un comunicado emitido por la Universidad de Sevilla, el objetivo del proyecto, dado que en la actualidad no existen métodos de detección y visualización de la presencia del virus en superficies, “es desarrollar un prototipo portátil que permita el "análisis rápido y sin contacto de las zonas contaminadas por medio de la generación de mapas de distribución espacial de estas imágenes en el campo de visión captado por el dispositivo”. En otras palabras, el prototipo permitiría detectar con precisión las superficies contaminadas por el coronavirus.

Este avance, aseguran, entrañaría “una gran contribución” a los esfuerzos por contener la pandemia y evitar nuevos contagios porque ello supondría avanzar en los métodos que ayudan a la limpieza y descontaminación de dispositivos médicos e instalaciones y a la reducción del contagio por contacto.

El equipo de científicos, liderado por el catedrático Emilio Gómez González, director del Grupo de Física Interdisciplinar del Departamento de Física Aplicada III de la ETS de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, trabajaba ya en el desarrollo de tecnologías ópticas y fotónicas avanzadas y de inteligencia artificial aplicadas a diferentes campos. Sin embargo, ante la crisis sanitaria que asola al país, en las últimas semanas han aunado sus esfuerzos para convertir la tecnología con la que trabajaban en un proyecto para combatir contra el Covid-19.

En este contexto, el mismo comunicado destaca que para financiar la adquisición del material técnico, los investigadores cuentan con un proyecto de aproximadamente un millón de euros de la convocatoria de Adquisición de Equipamiento que ya les había concedido el Ministerio de Ciencia e Innovación en 2019 para la compra de cámaras en los rangos espectrales reseñados, algunas de las cuales ya están disponibles y otras se encuentran en proceso de adquisición. Por otro lado, la financiación comprometida ahora por el Instituto de Salud Carlos III –508.500 euros más el IVA correspondiente– permitirá cubrir la totalidad del presupuesto para la adquisición de otros recursos complementarios necesarios para la detección del SARS-CoV-2 y la realización de pruebas en entornos contaminados.

No obstante, el equipo subraya que “las pruebas no se realizarán en pacientes ni interferirá en los procedimientos clínicos, de diagnóstico o tratamiento del Covid-19”. La misma se centrará en la toma de imágenes de muestra tanto en zonas contaminadas por el virus como en zonas limpias, para que mediante el uso de algoritmos de Inteligencia Artificial se puedan extraer conclusiones que permitan avanzar en el desarrollo del prototipo.

Según informan en el citado comunicado, las mayores dificultades del proyecto, que entraña “un gran desafío” científico y tecnológico, radican tanto en la escasa información de que se dispone acerca del virus -en cuanto a sus características físicas, mecanismos de interacción y de depósito sobre superficies, interacción con la luz- como en su tamaño, apenas 120 nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro).

Aunque los investigadores parten de tecnología ya disponible, la visualización de zonas contaminadas no visibles para el ojo humano es muy complejo y la combinación de técnicas ópticas y de procesado propuestas resultan muy innovadoras.

Según los científicos, en sólo tres meses podrían empezar a obtenerse los primeros resultados, si bien la investigación se plantea un horizonte de unos ocho meses. El grupo de investigadores publicará en abierto los resultados científicos que vaya obteniendo en el transcurso de la investigación, y también los diseños y dispositivos que se desarrollen, para posibilitar su utilización y mejora por la comunidad internacional.

Equipo Multidisciplinar
En el proyecto participan investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, el Hospital Universitario Virgen del Rocío, el Instituto de Biomedicina de Sevilla, la Red Andaluza de diseño y traslación de Terapias Avanzadas, los TEDAX de la Policía Nacional, el Observatorio Astronómico de Calar Alto, el Joint Research Centre (JRC) de la Comisión Europea y Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA).
El Grupo de Física Interdisciplinar (GFI) del Departamento de Física Aplicada III de la ETSI, bajo la dirección de Emilio Gómez González, tiene experiencia en el diseño, desarrollo y puesta en funcionamiento de tecnologías ópticas, sistemas y métodos de procesado de imagen en aplicaciones de muy alta complejidad y entornos muy demandantes (neurocirugía y cirugía fetal, entre otros).
El Virgen del Rocío y el IBIS cuentan con dilatada experiencia en coordinación médica, aspectos clínicos y epidemiológicos, así como en la realización de pruebas en el entorno sanitario, siendo en la actualidad uno de los centros más destacados en la lucha contra la pandemia del Covid-19. La coordinación de los numerosos servicios que colaboran en este proyecto corre a cargo de los doctores José Miguel Cisneros, Javier Padillo y Javier Márquez y la parte técnica por el Servicio de Electromedicina, dirigido por José D. Sanmartín.
Por su parte, el área preclínica de la Red Andaluza de diseño y traslación de Terapias Avanzadas (RAdytTA), dirigida por Rosario Sánchez, aporta su capacidad de síntesis y análisis de virus, mientras que Calar Alto, dirigido por Jesús Aceituno, está considerado como el observatorio astronómico más importante de la Europa Continental y aporta equipamiento óptico especializado.
El Grupo Tedax-NRBQ de Sevilla del Cuerpo Nacional de Policía, a cargo del Inspector José M. Navas, es especialista en coordinación operativa y realización de pruebas en entornos generales, del mismo modo que los investigadores del Proyecto Humaint del JRC, liderado por Emilia Gómez, y con sede en el PCT Cartuja de Sevilla, son expertos en machine learning y en los aspectos éticos y sociales de la Inteligencia Artificial aplicada a la Medicina y la Salud.
Asimismo, el JRC tiene una iniciativa transversal de investigación relacionada con el coronavirus que incluye a todas sus sedes en Europa y en la que, entre otras líneas, se ha desarrollado un material especial de control para los tests. Por su parte, CTA es especialista en transferencia de tecnología y difusión de resultados de investigación al tejido productivo.