Det nya coronaviruset har jämförts med influensan nästan från det ögonblick det dök upp i slutet av 2019. De delar en mängd olika symtom, och i många fall, ett influensatest är en del av processen för att diagnostisera COVID-19.

Forskare vid University of Texas i Austin utvecklar nu en ny sensor som kan se skillnaden mellan de två sjukdomarna och testa båda samtidigt. Utvecklingen kommer när folkhälsoexperter förväntar sig en ökning av fall under hösten och vintern. Att veta om en patient är sjuk med influensa eller coronavirus är viktigt eftersom det informerar om behandlingsbeslut och åtgärder för infektionskontroll, potentiellt spara skattepengar och minska arbetet för medicinsk personal.

"Med en andra våg av coronaviruset kommer sannolikt att dyka upp precis när vi går in i influensasäsongen, det finns ett akut behov av diagnostik som kan skilja mellan COVID-19 och influensa, " sa Deji Akinwande, en professor vid Cockrell School of Engineerings avdelning för elektro- och datorteknik.

Ett dubbelprov förbättrar nuvarande alternativ på flera sätt, säger forskarna. Det är bekvämare för patienter som inte skulle behöva göra flera tester. Det sparar också tid för medicinsk personal när resurserna är tunna. Ett dubbelprov skulle också minska användningen av näspinnar-eftersom det behövs ett för varje COVID-19- eller influensatest-bland en brist på utrustning.

Akinwande och hans forskargrupp fick nyligen ett anslag från National Science Foundation för arbetet. De har utvecklat en prototypenhet och börjar den experimentella processen.

Sensorn är lika stor som en mikro-USB-enhet och är infunderad med antikroppar av både COVID-19 och influensa. En del av enheten är bara känslig för influensa, medan en annan del bara kommer att reagera på coronaviruset. Teamet har ännu inte bestämt hur testet skulle genomföras, men det kunde göras via salivprover.

"Att bygga en enkel sensor för att upptäcka COVID-19 ensam skulle inte vara en stor fördel för oss eftersom det redan finns flera olika sätt att göra det, "sa Dmitry Kireev, en postdoktor i el- och datateknik som arbetar med projektet. "Skillnaden i vårt arbete är att utveckla en dubbel sensor som snabbt kan skilja mellan båda sjukdomarna."

Forskarna planerar att använda inaktiva prover av COVID-19 och influensa för inledande testning av enheten, och de kommer att mäta hur väl sensorn ansluter till coronavirusets spikproteiner, som hjälper den att komma in i mänskliga celler genom att binda till dem.

För att utveckla sensorn, teamet distribuerar "undermaterialet" grafen, konstruerade till elektrolytstyrda fälteffekttransistorer som avkänningselement. Atomens tjocklek på grafen skapar extrem känslighet för allt med en laddning, inklusive biomolekyler som virus, vilket gör den idealisk som en del av en sensor.

Arbetet bygger på ett projekt som teamet började förra året för att skapa grafenbaserade biosensorer. Tillsammans med forskare från Nigeria, teamet lämnade nyligen in ett dokument för en biosensor för att upptäcka järnbrist (ferritin) hos barn. I arbetet, laget kombinerade grafen med antiferritinantikroppar, gör biosensorerna reaktiva mot den ena biomolekylen.

"Det blev tydligt att bara genom att byta antikroppen, vi kunde svänga plattformen för att fokusera på coronaviruset, " sa Akinwande.

Teamet arbetar med Andy Ellington, professor vid Institutionen för molekylär biovetenskap vid College of Natural Sciences, för att integrera antikropparna i sensorerna, och Akinwande sa att han hoppas kunna arbeta med ytterligare medarbetare på UT och på andra håll.

Om prototypen som teamet skapade visar sig vara effektiv i experiment, vilket kommer att ta ett par månader att fastställa, de kommer att försöka samarbeta med ett företag för att skala upp produktionen.