Forskare från University of Strathclyde och Indian Institute of Technology (IIT) Bombay har demonstrerat en lågkostnadssensor som kan upptäcka fragment av viruset som är ansvarigt för covid-19 i avloppsvatten.

Tekniken, publiceras i tidskriften Sensorer och ställdon B:Kemisk , skulle kunna användas för att möjliggöra omfattande övervakning av covid-19-prevalensen i låg- och medelinkomstländer som kämpar för att genomföra masstestning på människor.

Sensorn kan användas med bärbar utrustning som använder standardtestet Polymerase Chain Reaction (PCR) för att detektera SARS-CoV-2-virus, utan behov av dyra kemikalier och labbinfrastruktur som behövs för kvantitativa PCR-tester i realtid.

Sensorn testades med avloppsvatten som samlats upp från ett avloppsreningsverk i Mumbai spikat med SARS-Cov-2 ribonukleinsyra (RNA).

Bättre förståelse

Dr Andy Ward, kanslersstipendiat vid institutionen för byggnads- och miljöteknik, sade:"Många låg- till medelinkomstländer står inför en utmaning när det gäller att spåra covid-19 hos människor på grund av begränsad tillgång till nödvändiga anläggningar för masstester. Att leta efter spår av viruset i avloppsvatten skulle göra det möjligt för folkhälsotjänstemän att få en bättre förståelse för hur utbredd sjukdomen är i ett större område.

"Tester av avloppsvatten för närvaron av SARS-CoV-2-nukleinsyra är redan allmänt erkänt som ett verktyg för att identifiera områden där antalet fall sannolikt kommer att öka och därför möjliggöra mer riktade åtgärder för att begränsa virusspridningen i specifika regioner . Dock, den nuvarande guldstandardmetoden för PCR-testning i realtid (qPCR) kräver dyr laboratorieutrustning och skickliga vetenskapsmän att slutföra. Vidare, om resurserna är begränsade, testning av mänskliga prover skulle sannolikt ha företräde framför epidemiologisk övervakning av avloppsvatten. Därför, lägre kostnad, alternativa tillvägagångssätt krävs för att stödja övervakning av avloppsvatten."

Lång hållbarhet

Biosensorn använder kretskortselektroder för att detektera fragment av SARS-CoV-2-nukleinsyra som har kombinerats med metylenblått - ett lättillgängligt salt som används som medicin och färgämne - som tillsätts till provet för att producera en mätbar elektrokemisk signal.

De fann att sensorn kunde detektera det genetiska materialet i koncentrationer så låga som 10 pikogram per mikroliter (pg/μl). Elektroderna är återanvändbara, lätt att städa, genomgår inga förändringar som påverkar dess kapacitet och har en lång hållbarhetstid.

Dr Siddharth Tallur, docent vid institutionen för elektroteknik vid IIT Bombay, sa:"Den metod vi har utvecklat är inte bara tillämplig på SARS-CoV-2, det kan appliceras på vilket annat virus som helst så det är väldigt mångsidigt.

"I framtiden, Vi kommer att fokusera på att optimera analysen ytterligare för att öka noggrannheten och även integrera analysen med en bärbar plattform för att hantera både PCR-reaktion och elektrokemisk mätning."