La Policía Nacional participa en el diseño de un dispositivo que permita «ver» el coronavirus depositado en las superficies

El Instituto de Salud Carlos III desarrolla la propuesta presentada por un grupo de investigadores pertenecientes a diferentes instituciones radicadas en Andalucía 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 ya existentes combinadas con Inteligencia Artificial (IA). Este avance supondría una gran contribución a los esfuerzos por contener la pandemia y evitar nuevos contagios, ya que permitiría detectar con precisión las superficies contaminadas por el coronavirus.

Este grupo de investigadores está integrado por representantes 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 (RAdytTA), el TEDAX-NRBQ de la Policía Nacional, el Observatorio Astronómico de Calar Alto (CAHA, Almería), el Proyecto HUMAINT del Joint Research Centre (JRC) de la Comisión Europea y Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA). Sus miembros decidieron hace varias semanas reorientar proyectos de investigación que ya tenían en marcha hacia la lucha contra el coronavirus.

Este nuevo proyecto está siendo presentado en estos días en diversas
plataformas y foros internacionales sobre las aplicaciones de la IA en relación con el virus y la pandemia COVID-19.
El objetivo del nuevo 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 combinaría sistemas de lectura de imágenes multiespectrales, tanto en el rango óptico (de ultravioleta a infrarrojo térmico) como en el rango de terahercios, métodos de análisis mediante óptica computacional e Inteligencia Artificial (machine learning).

Esto permitiría 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. Ello supondría un gran avance en cuanto a disponer de métodos que ayuden 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, ya venía
trabajando en el desarrollo de tecnologías ópticas y fotónicas avanzadas y de inteligencia artificial, aplicadas a diferentes campos.
Esta investigación no contempla pruebas 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 (machine learning), se puedan extraer conclusiones que permitan avanzar en el desarrollo del prototipo.


Un gran desafío


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). Para ello se plantean explorar la práctica totalidad del rango óptico, incluyendo las bandas ultravioleta, el espectro visible, el infrarrojo y hasta la banda de terahercios, algunas de las cuales ya se están utilizando con éxito
para determinar propiedades ópticas y electromagnéticas de otros tipos de
virus, incluso más pequeños que este SARS-CoV-2.
Aunque los investigadores parten de tecnología ya disponible, el problema al
que se enfrentan, 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 embarcados en este proyecto, 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.
Trayectoria del equipo multidisciplinar
Las instituciones y los investigadores que participan en la investigación
aportan al proyecto una experiencia amplia en los campos de estudio más
directamente relacionados con la misma. Así, el Grupo de Física
Interdisciplinar (GFI) del Departamento de Física Aplicada III de la ETS de
Ingeniería (ETSI) de la Universidad de Sevilla, bajo la dirección del
catedrático 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).


Port de Tarragona