Een goedkope, gebruiksvriendelijke sensor die drinkwater in slechts één minuut op arseen kan testen, is ontwikkeld door Imperial en UCL-onderzoekers.

Wereldwijd, 140 miljoen mensen drinken water dat onveilige hoeveelheden arseen bevat, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie. Kortdurende blootstelling veroorzaakt huidletsels, huidkanker en schade aan de cognitieve ontwikkeling van kinderen, terwijl langdurige blootstelling leidt tot fatale interne kankers.

In een regio van Bangladesh, een van de zwaarst getroffen landen, ongeveer 20% van alle sterfgevallen is toe te schrijven aan arseenvergiftiging.

Onderzoekers van Imperial College London en University College London (UCL) hebben een kleine, gevoelige en nauwkeurige sensor, die een onmiddellijke meting van het arseengehalte in water oplevert voor minder dan $ 1 per test.

Momenteel beschikbare tests voor arseen moeten ofwel worden uitgevoerd door wetenschappers in een laboratorium of met behulp van chemische testkits die giftige chemicaliën als bijproducten produceren en tot een half uur duren om een ​​resultaat te geven.

De nieuwe sensor, ontwikkeld met BBSRC-financiering via de industriële strategie van de overheid, lijkt op de bloedglucosemeters die diabetici gebruiken. Zodra een druppel water de teststrip raakt, die in de sensor wordt gestoken, het produceert een digitale meting van het arseenniveau in één minuut.

Hierdoor zou het kunnen worden gebruikt door lokale mensen op het platteland in lage- en middeninkomenslanden, waar het probleem van arseenvergiftiging het grootst is en de toegang tot gezondheidszorg en technologie beperkt is.

De technologie van morgen creëren

In een reactie op dit baanbrekende product, Minister van Universiteiten en Wetenschap, Sam Gyimah, zei:"Deze sensor om schadelijke niveaus van waterverontreiniging te detecteren, zal een enorm verschil maken in ontwikkelingslanden, mogelijk miljoenen levens redden.

"Te veel mensen worden blootgesteld aan gevaarlijke hoeveelheden arseen en dit product is een duidelijke demonstratie van onze industriële strategie in actie, het creëren van de technologie van morgen en het ondersteunen van de hoogwaardige, hoogopgeleide banen die Groot-Brittannië geschikt maken voor de toekomst."

Het concept voor het apparaat is ontwikkeld door Dr. Joanne Santini van de UCL en professor Tony Cass van de afdeling Scheikunde van Imperial, wiens eerdere werk leidde tot de ontwikkeling van de eerste elektronische bloedglucosemeter.

Dr. Santini kwam op het idee om een ​​sensor te ontwikkelen om arseen in water te detecteren toen ze een microscopisch organisme ontdekte dat arseen eet. Ze realiseerde zich dat een enzym dat door dit organisme wordt geproduceerd, kan worden gebruikt om arseengehaltes te meten.

Bio Nano-advies, een spin-out van Imperial en UCL, heeft het sensorontwerp gepatenteerd en, met behulp van een Smart Award van Innovate UK, een prototype gemaakt dat het in batches van maximaal 100 kan produceren.

Succes in het veld

Professor Cass zei:"Het was een echte reis om een ​​idee te krijgen, bedacht op een onderzoeksdag van het London Centre for Nanotechnology, door middel van proof of concept-onderzoek, vervolgens naar prototyping en opschalen en nu naar veldproeven in Bangladesh. Nu de technologie is ontwikkeld, kunnen we uitkijken naar de opschaling van de productie en uiteindelijk de implementatie."

Dr. David Sarphie, CEO van Bio Nano Consulting, zei:"Arseenverontreiniging van water is een enorm belangrijk probleem, en de technologie bestond nog niet om het goed te kunnen aanpakken. Wij vinden dat een gebruiksvriendelijke, goedkope en snelle tests kunnen zeer nuttig zijn in termen van een revolutie in de manier waarop het probleem kan worden aangepakt.

"Een paar maanden geleden deden we een aantal veldproeven in een vroeg stadium in Bangladesh en veel dorpelingen smeekten ons om hun put te komen meten, omdat ze geen idee hadden hoeveel arseen er in hun water zat."

De onderzoekers verwachten dat het binnen drie jaar op de markt is.