Luchtmonitor detecteert covid-19 binnen vijf minuten

Een interdisciplinair team van onderzoekers aan de Washington University in de Verenigde Staten heeft een snelle en goedkope luchtkwaliteitsmonitor ontwikkeld waarmee in ziekenhuizen, maar ook in andere openbare gebouwen, in realtime de aanwezigheid van SARS-CoV-2 en al zijn varianten kan worden ontdekt. Hun onderzoek verschijnt in de aankomende editie van Nature Communications.
Naast het detecteren van SARS-CoV-2 is het potentieel ook mogelijk om andere veelvoorkomende aerogene virussen zoals influenza en respiratoir syncytieel virus (RSV) op te sporen.

Alarmering

Het doel van de technologie is om via de lucht overdraagbare virussen sneller te kunnen opsporen, zodat bij een risico vroegtijdig kan worden gealarmeerd en de luchtstroom en circulatie in een ruimte kan worden aangepast.

Het project is een samenwerking tussen een zeer divers team van specialisten, variërend van medisch tot energie-, milieu- en chemisch ingenieurs en van een professor neurologie tot een universitair hoofddocent psychiatrie.

De monitor bestaat grofweg uit een biosensor en een luchtmonsternameapparaat. De biosensor is een transformatie van een eerder ontwikkelde sensor die bèta-amyloïde als biomarker van de ziekte van Alzheimer kan detecteren. Het antilichaam dat in de eerdere uitvoering werd gebruikt om bèta-amyloïde te herkennen, werd voor het nieuwe doeleinde verwisseld voor een nanodeeltje dat het spike-eiwit van het SARS-CoV-2-virus kan identificeren. Dit nanodeeltje is volgens de onderzoekers ‘klein, gemakkelijk te reproduceren en aan te passen, en goedkoop om te produceren’.

De vernieuwde biosensor werd vervolgens geïntegreerd in een luchtmonsternameapparaat dat werkt volgens een techniek die al langer wordt gebruikt in bijvoorbeeld de industrie voor het monitoren van luchtverontreiniging.

Stroomsnelheid

De hoge snelheid van het nieuwe apparaat is toe te schrijven aan een extreem hoge stroomsnelheid en het daardoor grote luchtvolume waaraan de detector wordt blootgesteld in vergelijking met commerciële luchtmonstername apparatuur, stelt auteur Rajan Chakrabarty, universitair hoofddocent energie-, milieu- en chemische techniek aan de McKelvey School of Engineering.

Het apparaat is op dit moment nog in conceptuele fase. Wel is het al succesvol getest door luchtmonsters uit kamers van covid-19-positieve patiënten te vergelijken met controleluchtmonsters. Het team werkt verder aan een manier om de luchtkwaliteitsmonitor op de commerciële markt te brengen.