Ein Forscherteam der Universidad Nacional de Córdoba hat ein chipgroßes Gerät entwickelt, das die Anwesenheit von Arsen im Grundwasser mit nur einem Tropfen messen kann. Die Erfindung, die bereits einen Preis im Wettbewerb N16 Innova gewonnen hat, stellt einen entscheidenden Fortschritt für ländliche Gemeinden und Gebiete ohne Zugang zu Trinkwasser dar.
Ein kleiner Sensor, ähnlich einem Handy-Chip, aber etwas größer, könnte die Art und Weise verändern, wie Arsen im Wasser nachgewiesen wird. Das Gerät, entwickelt von Forscherinnen des Instituto de Investigación en Fisicoquímica de Córdoba (INFIQC), das zur Fakultät für Chemische Wissenschaften der UNC und dem CONICET gehört, ermöglicht es, innerhalb von nur drei Minuten festzustellen, ob eine Probe von Grundwasser gefährliche Mengen dieses Schadstoffs enthält.
Die Entwicklung wurde im Programm „Viva la Radio“ von Dr. Santiago Palma, dem Sekretär für Innovation und Technologietransfer der UNC, zusammen mit den Doktorinnen Marcela Rodríguez und María Dolores Rubianes, die das Projekt gemeinsam mit der Doktorandin Diana Reartes leiten, vorgestellt.
Wie das Gerät zur Arsendetektion funktioniert
Der Sensor, der national hergestellt wird, wurde vom Forschungsteam so modifiziert, dass er speziell Arsen erkennt. „Mit einem minimalen Tropfen von 50 Mikrolitern, der auf diesen Chip aufgetragen wird, kann der Arsengehalt im Wasser selektiv bestimmt werden“, erklärte María Dolores Rubianes.
Die am Sensor vorgenommene Modifikation stellt das Betriebsgeheimnis des Patents dar, das die Forscherinnen beantragen. Das Gerät ist in der Lage, komplexe Proben zu analysieren, ohne dass andere Bestandteile des Wassers die Detektion stören.
Eine unsichtbare Gefahr, die die Gesundheit bedroht
Der chronische Konsum von Arsen über den von der Weltgesundheitsorganisation erlaubten Grenzwerten hat schwerwiegende gesundheitliche Folgen. Es verursacht Krebs, kardiologische und Nierenstörungen und bei Schwangeren neurologische Erkrankungen bei Kindern, warnte Marcela Rodríguez. „Es ist eine latente unsichtbare Gefahr, der man Aufmerksamkeit schenken muss.“
Das Grundwasser ist der Hauptträger dieses Schadstoffs, im Gegensatz zu Oberflächenwasser. Das Team validierte den Sensor in zwei Ortschaften in Córdoba: General Levalle und Recreo, wo die Ergebnisse mit den offiziellen Analysen übereinstimmten.
Von der Universität ins Feld: konkrete Anwendungen
Der tragbare Sensor stellt einen bedeutenden Vorteil gegenüber traditionellen Detektionsmethoden dar. Die herkömmlichen Methoden erfordern ein größeres Volumen an Wasser, den Transport der Proben unter geeigneten Bedingungen ins Labor, teure Geräte und geschultes Personal, erklärte Rodríguez. Dieses Gerät ermöglicht kostengünstige Messungen direkt an dem Ort, an dem die Kontamination vermutet wird.
Die Anwendungen sind vielfältig: von Immobilienentwicklungen in Gebieten ohne Trinkwassernetz bis hin zu ländlichen Gemeinden, die auf Grundwasser für den menschlichen, tierischen und landwirtschaftlichen Verbrauch angewiesen sind. Arsen reichert sich in den Muskeln von Vieh an, das kontaminiertes Wasser trinkt, und gelangt dann in die menschliche Nahrungskette.
Der Weg zur Kommerzialisierung
Das Projekt erhielt einen Preis im Wettbewerb N16 Innova der UNC und steht nun vor zwei Herausforderungen. Einerseits die Möglichkeit, es mit Hilfe eines Investorunternehmens in ein kommerzielles Kit umzuwandeln, erklärte Santiago Palma. „Kurzfristig den Service von der Transferstelle der Universität für Gemeinden, ländliche Siedlungen oder städtische Entwickler anzubieten.“
Die erste Phase, sobald das Patent und die Finanzierung gesichert sind, richtet sich an Regierungsorganisationen und Gemeinden. In einer zweiten Phase wird die Vermarktung für den Hausgebrauch nicht ausgeschlossen.
Öffentliche Wissenschaft im Dienst der Gemeinschaft
Die Forscherinnen, Absolventinnen der Universidad Nacional de Córdoba, repräsentieren das Talent, das in der öffentlichen Bildung ausgebildet wurde. Diese Entwicklung wurde im Rahmen der Dissertation von Diana Reartes durchgeführt, die viele Jahre Arbeit umfasst, betonte Rubianes.
Der tragbare Sensor erkennt nicht nur Kontamination, sondern ermöglicht sofortige Entscheidungen: kein Wasser zu konsumieren, Risiken für Tiere zu vermeiden oder Freizeitnutzungen einzuschränken. In einem Land, in dem weite Regionen auf Grundwasser angewiesen sind, wird diese Erfindung zu einem demokratischen Werkzeug, um die Gesundheit der verletzlichsten Gemeinschaften zu schützen.
