Ferngesteuerter, drahtlos kommunizierender Sensor zur Überwachung von SARS-CoV-2 in der Luft in Pflegeheimen
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines ferngesteuerten Sensors für die kontinuierliche Überwachung von SARS-CoV-2 in der Luft. Die Messergebnisse werden drahtlos übermittelt. In Pflegeheimen können damit das Pflegepersonal und die Bewohnerinnen und Bewohner besser geschützt werden.
Hintergrund und wissenschaftliche Grundlagen
Patientinnen und Patienten in Pflege- und Altersheimen haben ein erhöhtes Risiko für eine Infektion und einen schweren Verlauf von Covid-19. Sowohl mit PCR-Tests als auch mit antikörperbasierten Tests im Labor ist die Echtzeit-Überwachung des Virus in der Umgebung schwierig. In verschiedenen Studien gelang der schnelle Nachweis von SARS-CoV-2-Viren in Tröpfchen und Aerosolen. Deshalb kann die schnelle Detektion von Viren in der Luft für ein Frühwarnsystem genutzt werden.
Problem und Lösungsansatz
Unsere Gruppe hat einen neuartigen plasmonischen Biosensor zum Echtzeit-Monitoring von SARS-CoV-2 entwickelt. Wir validierten unseren Sensor mit klinischen Proben von Patienten und stellten eine vergleichbare Sensitivität wie mit modernsten PCR-Systemen fest. Zusätzlich wurde ein Bioaerosol-Probenahmesystem entwickelt, das ein kontinuierliches Echtzeit-Monitoring von SARS-CoV-2-Viren in Tröpfchen oder Aerosolen ermöglicht. Wir wollen nun den Automatisierungsgrad des Sensors und den Zugriff durch eine IoT-Einbindung (Internet der Dinge) optimieren.
Erwartete Ergebnisse und Beitrag zur Bewältigung der Pandemie
Das Ergebnis des Projekts wird ein Sensorsystem sein, bestehend aus einer Einheit zur Luftprobenahme, einer Einheit zum Virus-Nachweis und zwei zusätzlichen Modulen zur drahtlosen Kommunikation für den Fernzugriff bzw. die Verbindung zwischen Gerät und Cloud. Das System wird in mehreren Zürcher Pflegeheimen eingerichtet und soll Ergebnisse zur Virenbelastung über Schwebeteilchen in verschiedenen Räumen liefern. Die Ergebnisse werden mit PCR-Tests verglichen. Der Sensor soll Informationen für evidenzbasierte Interventionsentscheide und zur Wirksamkeit spezifischer Präventionsmassnahmen liefern und als Frühwarnsystem zur raschen Eindämmung von Ausbrüchen einsetzbar sein.
Forschungsprojekt im NFP 78