Lab-on-a-chip-apparaten kunnen de detectietijden van COVID-19 aanzienlijk verkorten

Nieuw ontwikkelde biosensor-apparaten die aan smartphones zijn gekoppeld, kunnen artsen helpen de realtime detectiepercentages in de strijd tegen COVID-19 en andere toekomstige virusuitbraken drastisch te verlagen.

Wetenschappers en ingenieurs van de Universiteit van Manchester hebben een nieuw computational fluid dynamics (CFD) -platform gecreëerd om biosensor-apparaten te helpen biologische soorten te detecteren en de verspreiding van virusuitbraken te helpen beheersen. Biosensoren zijn apparaten die worden gebruikt om de aanwezigheid van biologische agentia zoals virussen te detecteren. De aanpak zou kunnen helpen bij het opsporen en traceren van mensen met een infectie, terwijl een doorbraak in het vaccin nog vele maanden kan duren.

Er zijn over de hele wereld verschillende wereldwijde strategieën om de verspreiding van COVID-19 tegen te gaan, met een gecoördineerde inspanning waarbij: populatiemodellering, gebruik van gezichtsmaskers en ontwikkeling van ventilatorcapaciteit. Deskundigen op het gebied van modellering en simulatie van de Universiteit van Manchester hebben nu een extra tool ontwikkeld.

Bevindingen gepubliceerd in Biosensoren en bio-elektronica demonstreren een nieuw numeriek platform als een nieuw ontwerp voor biosensor-apparaten. Dit nieuwe systeem simuleert de prestaties van elektronische apparaten in verschillende ontwerp- en bedrijfsomstandigheden om het traceren van contacten binnen de bevolking te verbeteren.

Deze doorbraak zou de integratie van biosensoren in bestaande smartphones mogelijk maken, met het potentieel om de snelheid en betrouwbaarheid van het bestaande contactopsporingssysteem te verbeteren. Het zou ook kunnen helpen om met dezelfde methode in de toekomst andere virusgerelateerde rampen en pandemieën in te dammen.

Biosensoren zijn een van de meest effectieve manieren om een ​​biologische soort op te sporen en de verspreiding ervan te beheersen. Deze systemen verminderen het reagensverbruik, verkorten de tijd van experimenten en verlagen de totale kosten van toepassingen.

Bovendien zou de integratie van biosensoren met verschillende apparaten helpen om het risico van de mogelijke toekomstige golven / pieken van COVID-19 te verkleinen. Het koppelen van een geschikte biosensor aan smartphones kan bijvoorbeeld de snelheid en betrouwbaarheid van de contractopsporingstechniek verhogen.

D Amir Keshmiri van de Universiteit van Manchester zei: “ Dit nieuwe competitieve numerieke platform simuleert de prestaties van deze specifieke apparaten in verschillende ontwerp- en bedrijfsomstandigheden, wat op zijn beurt ons inzicht in de manipulatie van biologische soorten zal verbreden om de efficiëntie van de bestaande ontwerpen.

“Hoewel het ontwikkelen van een effectief vaccin maanden tot jaren kan duren, staat het opsporen van geïnfecteerde personen voorop bij het beheersen van de situatie en is het een cruciaal instrument in de contractopsporingsstrategie, die momenteel wordt gebruikt in het VK en de meeste andere landen. ‘Tijd’ is een sleutelparameter bij het beheersen van hoogpathogene ziekten en het verslaan van een pandemie.

“Deze lab-on-a-chip-apparaten zijn geschikt voor dagelijkse tests en zijn gebruiksvriendelijk, wat betekent dat er geen laboratoriumfaciliteiten nodig zijn. Deze eigenschappen maken ze tot een gunstig realtime detectiesysteem, maar het ontwerpen van een betrouwbaar systeem is nog steeds erg uitdagend en tijdrovend.”