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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Universidad de Concepción

Equipo de investigadores chilenos crea estación de monitoreo de aguas servidas para detección temprana de Covid-19

En la comuna de San Pedro de la Paz se instaló emergente tecnología que ayudará a detectar Covid-19 de manera más rápida y eficiente en la zona.

El pasado 14 de enero se dio inicio a una estación de monitoreo de aguas servidas en la comuna de San Pedro de la Paz que buscará detectar de manera temprana brotes de Covid-19. Esta iniciativa fue desarrollada por distintas entidades como el Núcleo Milenio MiDAS, la Universidad Católica de la Santísima Concepción y el laboratorio Biodiversa.

El Dr. Guillermo Ferreira del Departamento de Estadística de la Universidad de Concepción, participa como investigador adjunto en el Núcleo Milenio MiDaS (Centro para el Descubrimiento de Estructuras en Datos Complejos), el cual surgió el año 2018 con el objetivo de generar nuevos enfoques estadísticos para la identificación, reconstrucción y clasificación eficiente de información estructural relevante en conjuntos de datos complejos. En este contexto de pandemia, en el cual el uso de la estadística se ha tornado fundamental, los investigadores de MiDAS aportaron con el desarrollo de la metodología de muestreo de datos de aguas servidas. “Para esto se utilizó la información de la Red de Aguas Servidas de la comuna, el flujo de las aguas y el número de habitantes que circundan en un punto de muestreo”, explica el Dr. Ferreira. La metodología propuesta es esencial para la recolección de muestras representativas de aguas servidas, las cuales serán analizadas en el Laboratorio de Monitoreo de Covid-19, el cual se encuentra ubicado en la Universidad Católica de la Santísima Concepción, Región del Biobío.

“La realización de test PCR a las personas, directamente, para la detección de focos de contagio en cierta localidad, resulta ser costoso y complejo, por lo que surgió la idea de analizar las aguas servidas con esta técnica, dado que ha sido demostrado que se puede detectar la presencia del virus SARS-CoV-2 en las aguas residuales”, indica el Dr. Mauricio Castro, también investigador adjunto del Núcleo Milenio MiDas.

Proceso de trabajo

Para elaborar esta tecnología, en una primera etapa los investigadores de MiDAS desarrollaron un objeto matemático (llamado grafo) que representara la red de alcantarillado y sus elementos, como la dirección del flujo de agua y la ubicación de las tapas o alcantarillas. Dicho objeto matemático aportó a determinar dónde instalar los sistemas de monitoreo. En términos simples, se desarrolló una estructura de grafo que representa la manera en que se conectan las alcantarillas, para luego desarrollar un grafo dirigido.

La segunda etapa del trabajo consistió en identificar qué alcantarillas se debían muestrear. En base a información obtenida del INE, los investigadores asignaron a cada alcantarilla cierto número o promedio de personas. Basándose en la información de flujos de agua se pudo determinar cuánta gente colabora en los desechos de cada alcantarilla en particular y así elegir muestrear las zonas con más población. Con esto se espera cubrir un porcentaje importante de población a través de la identificación de zonas de muestreo.

A través de un algoritmo de optimización se determinó dónde instalar los equipos tomadores de muestras, identificando zonas de la comuna de San Pedro de la Paz, donde se concentra cierta cantidad de alcantarillas y población, lo que ayudará a identificar brotes de Covid-19.

La siguiente etapa será analizar los datos obtenidos de las muestras recolectadas. Si se detectan incrementos en la carga viral, se espera identificar la zona de la comuna donde haya un brote para saber dónde específicamente aplicar los tests PCR de manera más acotada.


Fuentes:

Departamento de Estadística, Universidad de Concepción.
Facultad de Matemáticas, Pontificia Universidad Católica de Chile.

 

Celeste Burgos Badal
Comunicaciones
Departamento de Estadística
Universidad de Concepción

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