Aquaffirm er enzymatisk arsen sensorer

0
19

Aquaffirm er billig, disponibel elektrokjemi test strips hjelpe lokalsamfunn styre klar av forurenset brønner

Kilde: © Aquaffirm

AquAffirm ‘s arsen sensor fungerer på samme måte som en finger-stikk blodsukker skjermen for diabetes

På en gitt dag, 140 millioner mennesker i 70 land er drikkevann som er forurenset med arsen på nivåer over Verdens helseorganisasjon sikkerhet terskelen av 10µg/l. Dette gjør den kjent karsinogen de mest betydelige kjemisk forurensning i drikkevann globalt.

Problemet er spesielt å trykke i Bangladesh, der så mange som 70 millioner mennesker er berørt, og én av fem dødsfall er knyttet direkte til arsen forurensning. Arsen forekommer naturlig i grunnvannet, oppløsning ut av arsen-holdige mineraler i berggrunnen. Omfanget av krisen gjør Bangladesh prioritert mål for spin-out selskapet AquAffirm, som er i ferd med å innføre en rask, lett-å-bruke test for arsen forurensning i vann.

Kilde: © Aquaffirm

Selskapet er prototype test kits for å verifisere teknologien i feltet studier i Mexico og Bangladesh

Produktet kom sammen på en uvanlig måte, sier David Sarphie, AquAffirm daglig leder. Det har sine røtter i en gullgruve i nord-Australia, hvor Joanne Santini fra University College London, STORBRITANNIA, oppdaget en bakterie som metabolises arsenite. ‘Disse bakteriene var overleve i arsen-laden-rock i en gullgruve der ingenting skulle ha vært i live,’ Sarphie sier. ‘Men det de var, så [Santini] innhentet dem, og etter en årrekke var hun i stand til å fastslå enzym som gjorde bakterier for å overleve i et slikt miljø.’

Santini også utviklet en lav-kost metode for å produsere enzymet i laboratoriet. Senere, hun krysset stier med Tony Cass fra Imperial College, London, UK, som er best kjent for sin rolle i utvikling av elektroniske finger-stikk glukose skjermen for diabetes. Cass utviklet en prosess for å feste enzym til en sensor som gir et elektrisk signal i nærvær av lave nivåer av arsen.

‘Den arsen vann testen fungerer analog til en diabetes test,’ Sarphie forklarer. Enzym elektrokjemi skaper en nanocurrent som er proporsjonal til analytten konsentrasjon. Aquaffirm har utviklet en patentert endret enzym, sammen med meklere som par er det til elektroden, Sarphie legger til. Testen var en av åtte prisvinnerne ved Royal Society of Chemistry ‘ s Emerging Technologies Konkurranse i 2018.

Dens billige produksjonskostnadene gjør testen levedyktig for bruk i ressurs-begrenset land. AquAffirm bruker plast med et tynt lag av gull, mønstret ved hjelp av laser ablasjon, til å produsere enkelt-bruk, disponibel base-elektroder. Brukeren dips teststrimmelen i et vann som eksempel, og får en måling av arsenite i løpet av minutter.

Kilde: © Aquaffirm

AquAffirm er billig, disponibel elektrodene er nøkkelen til rask og reproduserbar arsen testing

Denne raske resultat er nøkkelen, Sarphie sier. Om lag 10 millioner brønner i Bangladesh krever regelmessig testing, som arsen nivåer er variabel og 20% av brønner få skiftet ut hvert år på grunn av slitasje-og-tåre. Internasjonale organisasjoner som Unicef planlegger en stor arsen-avbøtende program for Bangladesh, sannsynlig til å starte i 2020, som AquAffirm håper å delta. Bekrefter nylig boret brønner er arsen-gratis er det også utfordrende, og de ansatte vil ha nytte av en rask test for å sjekke at den er godt vannet er trygt å drikke, Sarphie sier. AquAffirm også planer om å innføre en elektronisk leser med en GPS-tracker for å teste som, sammen med programvare optimalisering verktøy, ville legg til en vurdering av grunnvann hot spots for arsen forurensning, i henhold til Sarphie.

Teamet vil feltet teste teknologien i Mexico og Bangladesh dette året. “Vi har gjort mye arbeid i laboratoriet, så vi vet at det vi har er veldig følsom og gir en lineær avlesing av arsen,’ Sarphie sier. ‘Ting vi ønsker å se opp til nå, er om det er noen andre stoffer i vannet som kan forårsake forstyrrelser. Vi tror vi har rettet alle spørsmål, men vi er nødt til å validere at i studier.’

Sarphie ser test klar for lansering innen et år, selv om teamet er fortsatt å samle inn penger til å avslutte produktutvikling. Han vil ta det med til Bangladesh første, hvor problemet er de mest presserende. ‘Unicef har sagt det er svært begeistret for å være i stand til å bruke produktet vårt, er det fordi det vil radikalt forbedre måten den håndterer problemet,’ Sarphie sier.

Kilde: © Matt Stokes/Royal Society of Chemistry

Selskapet ble anerkjent som ett av åtte vinnere på RSC ‘ s 2018 Emerging Technologies konkurranse

Når arsen testen har blitt etablert på steder der det trengs mest, teamet planer om å ta det med til høyere verdi markeder også. ‘USA har en ganske betydelig arsen problem,’ Sarphie forklarer. ‘Ni millioner Amerikanere drikke forurenset vann på en jevnlig basis.’ Fracking aktiviteter i deler av Texas, Minnesota, California og Arizona forverrer problemet det, legger han til.

På samme tid, AquAffirm ønsker å trykke på med en lignende test for fluor-innhold i vannet. Dette fungerer mye på samme måte som arsen test, Sarphie forklarer. Og en tredje produktet i å gjøre vil måle asparagine i mel. Dette er i hovedsak rettet mot industri bakerier som trenger å overholde de siste EU-regler om akrylamid innholdet i bakevarer. Den kreftfremkallende stoff som er laget av mel med en høy asparagine innhold.

AquAffirm

Dato for opprettelsen: 2019

Sted: London

Antall ansatte: 10

Opprinnelse: Spinn-ut fra Bio Nano Consulting (startet 2007)

Tast økonomi: Raising i £1 million i privat plassering, hvor £195,000 mottatt, med £500,000 under diskusjonen

Samlede omsetning siste år: kr 712,000