En låg kostnad, lättanvänd sensor som kan testa dricksvatten för arsenik på bara en minut har utvecklats av Imperial och UCL-forskare.

Över hela världen, 140 miljoner människor dricker vatten som innehåller osäkra halter av arsenik, enligt Världshälsoorganisationen. Kortvarig exponering orsakar hudskador, hudcancer och skador på barns kognitiva utveckling, medan långvarig exponering leder till dödlig inre cancer.

I en region i Bangladesh, ett av de värst drabbade länderna, cirka 20 % av alla dödsfall beror på arsenikförgiftning.

Forskare från Imperial College London och University College London (UCL) har utvecklat en liten, känslig och exakt sensor, som ger ett omedelbart mått på arseniknivån i vatten till en kostnad av mindre än $1 per test.

För närvarande tillgängliga tester för arsenik måste antingen utföras av forskare i ett laboratorium eller använda kemiska testkit som producerar giftiga kemikalier som biprodukter och som tar upp till en halvtimme att ge ett resultat.

Den nya sensorn, utvecklats med BBSRC-finansiering genom regeringens industristrategi, liknar de blodsockermätare som används av diabetiker. När en droppe vatten träffar teststickan, som sätts in i sensorn, den producerar en digital avläsning av arseniknivån på en minut.

Detta skulle göra det möjligt att använda den av lokalbefolkningen på landsbygden i låg- och medelinkomstländer, där problemet med arsenikförgiftning är störst och tillgången till sjukvård och teknik är begränsad.

Skapar morgondagens teknik

Kommenterar denna spelförändrande produkt, Universitets- och vetenskapsminister Sam Gyimah sa:"Denna sensor för att upptäcka skadliga nivåer av vattenförorening kommer att göra en enorm skillnad i utvecklingsländer, potentiellt rädda miljontals liv.

"Alltför många människor utsätts för farliga nivåer av arsenik och den här produkten är en tydlig demonstration av vår industriella strategi i praktiken, skapa morgondagens teknik och stödja det högvärdiga, högkvalificerade jobb som kommer att göra Storbritannien lämpligt för framtiden."

Konceptet för enheten utvecklades av Dr Joanne Santini från UCL och professor Tony Cass från Institutionen för kemi vid Imperial, vars tidigare arbete ledde till utvecklingen av den första elektroniska blodsockermätaren.

Dr Santini hade idén att utveckla en sensor för att upptäcka arsenik i vatten när hon upptäckte en mikroskopisk organism som äter arsenik. Hon insåg att ett enzym som produceras av denna organism kunde användas för att mäta arseniknivåer.

Bio Nano Consulting, en spin-out från Imperial och UCL, har patenterat sensordesignen och, med hjälp av ett Smart Award från Innovate UK, skapat en prototyp som den kan producera i partier på upp till 100.

Framgång på fältet

Professor Cass sa:"Det har varit en riktig resa att ta en idé, tänkt på en London Center for Nanotechnology research day, genom proof of concept research, sedan till prototyper och skala upp och nu till fältförsök i Bangladesh. Nu har tekniken tagits fram och vi kan se fram emot att skala upp tillverkningen och slutligen driftsättningen."

Dr David Sarphie, VD för Bio Nano Consulting, sa:"Arsenikförorening av vatten är en oerhört viktig fråga, och tekniken har inte funnits för att göra det möjligt att hantera det på rätt sätt. Vi anser att en användarvänlig, billiga och snabba tester kan vara extremt fördelaktiga när det gäller att revolutionera hur problemet kan åtgärdas.

"Vi gjorde några fältförsök i ett tidigt skede för några månader sedan i Bangladesh och många av byborna vädjade faktiskt till oss att komma och mäta sin brunn, för de hade ingen aning om hur mycket arsenik som fanns i deras vatten."

Forskarna räknar med att den ska finnas på marknaden inom tre år.