Wetenschappers van de Universiteit van Strathclyde en het Indian Institute of Technology (IIT) Bombay hebben een goedkope sensor gedemonstreerd die fragmenten van het virus dat verantwoordelijk is voor COVID-19 in afvalwater kan detecteren.

De techniek, gepubliceerd in het tijdschrift Sensoren en actuatoren B:Chemisch , zou kunnen worden gebruikt om wijdverbreide monitoring van de COVID-19-prevalentie mogelijk te maken in lage- en middeninkomenslanden die moeite hebben om massale tests op mensen uit te voeren.

De sensor kan worden gebruikt met draagbare apparatuur die de standaard Polymerase Chain Reaction (PCR)-test gebruikt om het SARS-CoV-2-virus te detecteren, zonder de noodzaak van de dure chemicaliën en laboratoriuminfrastructuur die nodig zijn voor realtime kwantitatieve PCR-tests.

De sensor is getest met afvalwater van een rioolwaterzuiveringsinstallatie in Mumbai, verrijkt met SARS-Cov-2 ribonucleïnezuur (RNA).

Beter begrip

Dr. Andy Ward, Chancellor's Fellow bij de afdeling Civiele &Milieutechniek, zei:"Veel lage- tot middeninkomenslanden staan ​​voor een uitdaging bij het opsporen van COVID-19 bij mensen vanwege de beperkte toegang tot de noodzakelijke faciliteiten voor massatests. Zoeken naar sporen van het virus in afvalwater zou volksgezondheidsfunctionarissen in staat stellen een betere inzicht in de prevalentie van de ziekte in een groter gebied.

"Het testen van afvalwater op de aanwezigheid van SARS-CoV-2-nucleïnezuur wordt al algemeen erkend als een hulpmiddel om gebieden te identificeren waar het aantal gevallen waarschijnlijk zal toenemen en daarom kunnen meer gerichte maatregelen worden genomen om de virale verspreiding in specifieke regio's te beperken . Echter, de huidige gouden standaardmethode voor realtime PCR-testen (qPCR) vereist dure laboratoriumapparatuur en bekwame wetenschappers om te voltooien. Verder, als de middelen beperkt zijn, het testen van menselijke monsters zou hoogstwaarschijnlijk voorrang hebben op de epidemiologische bewaking van afvalwater. Daarom, lagere kost, alternatieve benaderingen zijn nodig om de bewaking van afvalwater te ondersteunen."

Lange houdbaarheidstermijn

De biosensor maakt gebruik van printplaatelektroden om fragmenten van SARS-CoV-2-nucleïnezuur te detecteren die zijn gecombineerd met methyleenblauw - een gemakkelijk verkrijgbaar zout dat wordt gebruikt als medicijn en kleurstof - dat aan het monster wordt toegevoegd om een ​​meetbaar elektrochemisch signaal te produceren.

Ze ontdekten dat de sensor het genetische materiaal kon detecteren in concentraties van slechts 10 picogram per microliter (pg/μl). De elektroden zijn herbruikbaar, makkelijk schoon te maken, ondergaan geen veranderingen die de mogelijkheden aantasten en hebben een lange houdbaarheid.

Dr. Siddharth Tallur, universitair hoofddocent bij de afdeling Elektrotechniek van IIT Bombay, zei:"De methode die we hebben ontwikkeld is niet alleen van toepassing op SARS-CoV-2, het kan op elk ander virus worden toegepast, dus het is zeer veelzijdig.

"In de toekomst, we zullen ons concentreren op het verder optimaliseren van de test om de nauwkeurigheid te vergroten en ook om de test te integreren met een draagbaar platform om zowel PCR-reacties als elektrochemische metingen af ​​te handelen."