Forskere udvikler billige sensorer, der kan registrere COVID-19 i spildevand

Forskere fra University of Strathclyde og Indian Institute of Technology (IIT) Bombay har demonstreret en billig sensor, der kan detektere fragmenter af den virus, der er ansvarlig for COVID-19 i spildevand.

Teknikken, offentliggjort i tidsskriftet Sensorer og aktuatorer B:Kemisk , kunne bruges til at muliggøre udbredt overvågning af COVID-19-forekomst i lav- og mellemindkomstlande, der kæmper for at udføre massemundstest.

Sensoren kan bruges med bærbart udstyr, der bruger standard Polymerase Chain Reaction (PCR) test til at detektere SARS-CoV-2 virus, uden behov for de dyre kemikalier og laboratorieinfrastruktur, der er nødvendig til kvantitative PCR-test i realtid.

Sensoren blev testet med spildevand opsamlet fra et spildevandsrensningsanlæg i Mumbai tilsat SARS-Cov-2 ribonukleinsyre (RNA).

Bedre forståelse

Dr. Andy Ward, Kanslermedlem i Institut for Civil- og Miljøteknik, sagde:"Mange lav- til mellemindkomstlande står over for en udfordring med at spore COVID-19 hos mennesker på grund af begrænset adgang til de nødvendige faciliteter til massetest. At lede efter spor af virussen i spildevand ville gøre det muligt for folkesundhedsembedsmænd at få et bedre forståelse for, hvor udbredt sygdommen er i et større område.

"Test af spildevand for tilstedeværelsen af ​​SARS-CoV-2-nukleinsyre er allerede bredt anerkendt som et redskab til at identificere områder, hvor sagsantallet sandsynligvis vil stige, og derfor kan der træffes mere målrettede foranstaltninger for at begrænse virusspredning i bestemte regioner . den nuværende guldstandardmetode til real-time PCR-test (qPCR) kræver dyrt laboratorieudstyr og dygtige forskere at gennemføre. Desuden, hvis ressourcerne er begrænsede, test af menneskelige prøver ville højst sandsynligt have forrang frem for spildevandspidemiologisk overvågning. Derfor, lavere omkostninger, alternative tilgange er nødvendige for at understøtte overvågning af spildevand. "

Lang holdbarhed

Biosensoren anvender printelektroder til at detektere fragmenter af SARS-CoV-2-nukleinsyre, der er kombineret med methylenblåt-et let tilgængeligt salt, der bruges som medicin og farvestof-som tilsættes til prøven for at producere et målbart elektrokemisk signal.

De fandt ud af, at sensoren var i stand til at detektere det genetiske materiale ved koncentrationer så lave som 10picogram pr. Mikroliter (pg/μl). Elektroderne kan genbruges, let at rengøre, ikke gennemgå nogen ændringer, der påvirker dets kapacitet og har en lang holdbarhed.

Dr. Siddharth Tallur, lektor i Institut for Elektroteknik ved IIT Bombay, sagde:"Den metode, vi har udviklet, gælder ikke kun for SARS-CoV-2, det kan anvendes på enhver anden virus, så det er meget alsidigt.

"I fremtiden, Vi vil fokusere på at optimere assayet yderligere for at øge nøjagtigheden og også integrere assayet med en bærbar platform til at håndtere både PCR -reaktion og elektrokemisk måling. "