Bahareh Behkam y sus colaboradores recibieron una subvención de 2 millones de dólares de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) para continuar su lucha contra los patógenos transmitidos por el aire.

Behkam, profesora asociada de ingeniería mecánica, y su equipo utilizarán los fondos para seguir desarrollando sistemas de vida diseñados para monitorear el aire interior. Actualmente, existe una falta de tecnología de monitoreo de patógenos transmitidos por el aire sensible, específica, asequible y fácil de usar y una necesidad abrumadora de enfoques innovadores para abordar este desafío.

Muchos de los patógenos emergentes se transmiten por vía aérea, siendo el COVID-19 un buen ejemplo. Más allá de los patógenos, también hay sustancias químicas nocivas y agentes bioterroristas que nos preocupan, pero los sensores vivos asequibles y sostenibles que pueden detectar en el aire eran un área poco estudiada y subdesarrollada”.

Bahareh Behkam, miembro de la facultad John R. Jones III de la Facultad de Ingeniería

Titulado “Sistemas vivos nanobiohíbridos programables para el monitoreo continuo de patógenos transmitidos por el aire”, este proyecto cruza disciplinas para integrar microbótica biohíbrida, biología sintética, nanotecnología, transmisión de enfermedades infecciosas, genética bacteriana, bioseguridad y ética.

El objetivo principal del proyecto es desarrollar un dispositivo que monitoree continuamente la presencia de diversos patógenos en el aire y los capture dentro de materiales vivos diseñados con bacterias. Sensores móviles basados ​​en bacterias examinan constantemente la matriz de material vivo diseñado en busca de patógenos de interés capturados. Una vez detectados, los sensores bacterianos producen una señal detectable por humanos y reconocible por el público como una amenaza.

Behkam recibió la subvención a través del programa Fronteras Emergentes en Investigación e Innovación de la NSF, que financia proyectos interdisciplinarios que proponen soluciones transformadoras a necesidades nacionales críticas. Su laboratorio, el Laboratorio de Ingeniería de Sistemas Bióticos/Abióticos a Micro/NanoEscala, desarrolló anteriormente sistemas de ingeniería biohíbridos para la detección de enfermedades y terapias dirigidas.

Ella está colaborando con investigadores de Virginia Tech y de la Universidad Johns Hopkins:

• Linsey Marr, profesora Charles P. Lunsford y profesora universitaria distinguida
• Anna Duraj-Thatte, profesora asistente de ingeniería de sistemas biológicos
• Zhaomin Yang, profesor de ciencias biológicas
• David Gracias, profesor de ingeniería química y biomolecular de la Universidad Johns Hopkins
• Gigi Gronvall, profesora asociada de ingeniería y salud ambiental en la Universidad Johns Hopkins

La subvención ayudará a que el proyecto avance sin problemas en sus diversas fases, pero no podría haber llegado a esta etapa de desarrollo sin una financiación inicial. En febrero, Bekham recibió una subvención de Oportunidad de Organización de la Facultad de Ingeniería (EFO-O) del Instituto de Tecnología Crítica y Ciencias Aplicadas (ICTAS).

"Nuestro equipo estaba entusiasmado con nuestra idea, pero llegamos a la conclusión de que no teníamos datos suficientes para convencer a los revisores de que nuestro enfoque realmente iba a funcionar". dijo Behkam. “En ese sentido, el EFO-O fue realmente útil a la hora de producir datos clave para agregar a nuestra propuesta”.

Estas subvenciones iniciales apoyan proyectos transdisciplinarios dirigidos por la facultad de ingeniería de Virginia Tech y aumentan las posibilidades de éxito de propuestas posteriores de financiación externa, al tiempo que apoyan el trabajo del ICTAS como instituto de inversión.

Mary Kasarda, profesora asociada de ingeniería mecánica y directora de becas de la facultad de ICTAS, dijo que el instituto ha recibido comentarios positivos de los profesores sobre cómo la subvención inicial de EFO-O ha ayudado a los equipos de investigación a generar datos piloto que fortalecieron las propuestas externas exitosas y cómo la subvención apoyó exploración de ideas de alto riesgo y alto retorno para nuevos colaboradores que resulten en nuevos descubrimientos, asociaciones y oportunidades de investigación.

En general, las subvenciones ayudan a dar vida al trabajo innovador y productivo de los profesores de Virginia Tech y se alinean con el objetivo de la universidad de aumentar el impacto en la sociedad en general.

Los siguientes proyectos fueron seleccionados para las subvenciones EFO-O de este año:

• “Realidad virtual: gemelo digital aumentado para la capacitación de operadores de sistemas de energía”, dirigido por Ali Mehrizi-Sani del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de Bradley
• “Ingeniería integrativa de histotricia ultrasónica en la terapia del cáncer”, dirigida por Shima Shahab del Departamento de Ingeniería Mecánica
• "Establecer una plataforma de predicción basada en IA para identificar respondedores SGLT2i utilizando datos metabolómicos", dirigido por Liqing Zhang del Departamento de Ciencias de la Computación
• “Metamateriales electromagnéticos orgánicos”, dirigido por Jordan Budhu del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de Bradley
• “Mecanobiología del movimiento de depredadores artrópodos”, dirigida por Amrinder Nain del Departamento de Ingeniería Mecánica
• “Sugar Crash: glicosilación ligada a O en la disfunción cognitiva”, dirigido por Monet Roberts del Departamento de Ingeniería y Mecánica Biomédica
• “Compuesto cerámico sensible a estímulos para la alteración de la biopelícula bacteriana en dispositivos médicos implantados”, dirigido por Carolina Tallon de ciencia e ingeniería de materiales
• “Electrónica blanda sostenible y reciclable mediante compuesto de metal líquido y vitrimero”, dirigido por Michael D. Bartlett del Departamento de Ingeniería Mecánica
• “Emisores y detectores de fotón único basados ​​en puntos Ge-Quantum para aplicaciones de dispositivos cuánticos”, dirigido por Mantu K. Hudait del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de Bradley
• "Evaluación del rendimiento del sello geológico en medio de una mayor actividad microbiana para el almacenamiento de hidrógeno subterráneo", dirigido por Rohit Pandey de ingeniería de minas y minerales
• “Métodos basados ​​en datos para examinar los efectos de la menopausia en el tejido vaginal”, dirigido por Raffaella De Vita del Departamento de Ingeniería y Mecánica Biomédica
• “Equipo de autonomía humana en la gestión extensible del tráfico para la movilidad aérea avanzada”, dirigido por Ryan K. Williams del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de Bradley
• “Investigación preliminar del entrenamiento adaptativo en corredores recreativos para mejorar la preparación psicológica, la coordinación conjunta y la variabilidad del movimiento”, dirigida por Robin M. Queen del Departamento de Ingeniería y Mecánica Biomédica
• “Optimización de flotas autónomas: algoritmos para la exploración espacial”, dirigido por Erik Komendera. Departamento de Ingeniería Mecánica
• “Codificación de trayectoria multiómica con modelos de lenguaje grandes para la predicción de la progresión de la enfermedad de aterosclerosis”, dirigido por Xuan Wang del Departamento de Ciencias de la Computación

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• Fuente: https://www.news-medical.net/news/20231206/Researchers-receive-242-million-NSF-grant-to-continue-fight-against-airborne-pathogens.aspx