Naukowcy zastosowali nanotechnologię magnetyczną, wcześniej stosowaną jako badanie przesiewowe raka, aby stworzyć pierwszy praktyczny test drogowy na zatrucie marihuaną.

W listopadzie kilka stanów będzie głosować, czy zalegalizować używanie marihuany, dołączając do ponad 20 stanów, które już zezwalają na używanie marihuany w jakiejś formie. Skłoniło to policję do stworzenia skutecznych narzędzi do określania na miejscu, czy ludzie kierują się pod wpływem alkoholu.

Podczas gdy policja testuje potencjalne narzędzia, nie wykazano, aby żadne urządzenie dostępne obecnie na rynku szybko zapewniało precyzyjny pomiar zatrucia marihuaną kierowcy tak skutecznie, jak alkomat mierzy stan zatrucia alkoholem. THC, najsilniejszy środek psychoaktywny narkotyku, jest powszechnie sprawdzany w laboratoryjnych testach krwi lub moczu, co nie jest zbyt pomocne dla funkcjonariusza w terenie.

Nowe urządzenie może pełnić funkcję praktycznego „potalizera”, ponieważ może szybko wykryć nie tylko obecność THC w ślinie człowieka, ale także zmierzyć jego stężenie.

Kierowany przez Shan Wang, profesora inżynierii materiałowej i elektrotechniki, zespół Uniwersytetu Stanford stworzył mobilne urządzenie, które wykorzystuje bioczujniki magnetyczne do wykrywania maleńkich cząsteczek THC w ślinie. Funkcjonariusze mogli pobrać próbkę śliny za pomocą bawełnianego wacika i odczytać wyniki na smartfonie lub laptopie w zaledwie trzy minuty.

Naukowcy zajmujący się problemem „potalizatora” skupili się na ślinie, ponieważ testowanie jej jest mniej inwazyjne, a THC w ślinie może korelować z upośledzeniem lepiej niż THC w moczu lub krwi. Dużym wyzwaniem jest to, że te testy śliny mogą być używane do wykrywania bardzo małych stężeń THC. Niektóre stany nie mają ustalonego limitu THC w organizmie dla kierowców, podczas gdy inne ustalają limit 0 lub 5 nanogramów (miliardowej części grama) na mililitr krwi.

Urządzenie Wanga może wykryć stężenia THC w zakresie od 0 do 50 nanogramów na mililitr śliny. Chociaż nadal nie ma zgody co do tego, ile THC w systemie kierowcy jest za dużo, poprzednie badania sugerowały odcięcie między 2 a 25 ng/ml, co mieści się w zakresie możliwości urządzenia Wanga.

Naukowcy osiągnęli taką precyzję, wykorzystując zachowanie magnetyzmu w nanocząsteczkach, które mierzą zaledwie kilka dziesiątych miliardowych części metra.

Grupa Wang od lat bada nanotechnologię magnetyczną, wykorzystując ją do zwalczania tak różnorodnych problemów, jak diagnostyka nowotworów in vitro i przechowywanie informacji magnetycznych. W tym przypadku łączą nanotechnologię magnetyczną ze sprawdzoną techniką biochemiczną testu immunologicznego. Testy immunologiczne wykrywają określoną cząsteczkę w roztworze poprzez wprowadzenie przeciwciała, które wiąże się tylko z tą cząsteczką.

Jak działa test

W teście ślina jest mieszana z przeciwciałami THC, które wiążą się z dowolnymi cząsteczkami THC w próbce. Następnie próbka jest umieszczana na jednorazowym wkładzie z chipem, który zawiera czujniki magnetorezystancyjne (GMR), wstępnie pokryte THC, i wkładana do ręcznego czytnika.

To wprawia w ruch „konkurencję” między THC wstępnie pokrytym na czujniku a THC w ślinie o wiązanie się z przeciwciałami; im więcej THC w ślinie, tym mniej przeciwciał będzie dostępnych do wiązania się z THC na powierzchni czujnika.

Liczba przeciwciał związanych z cząsteczkami THC na czujniku informuje urządzenie, ile przeciwciał zużył THC w próbce, a zatem ile cząsteczek THC było obecnych w próbce.

Następnie do próbki wprowadzane są nanocząstki magnetyczne, specjalnie stworzone do wiązania się tylko z przeciwciałami. Każda nanocząsteczka wiąże się z parą THC-przeciwciało jak lepka lampa ostrzegawcza, ale tylko cząsteczki na powierzchni czujnika będą wystarczająco blisko, aby wyzwolić bioczujniki GMR w czytniku. Urządzenie wykorzystuje następnie Bluetooth do przesyłania wyników na ekran smartfona lub laptopa.

„Zgodnie z naszą najlepszą wiedzą jest to pierwsza demonstracja, że ​​bioczujniki GMR są zdolne do wykrywania małych cząsteczek”, pisze Wang w artykule opisującym urządzenie w Chemia analityczna.

Inne leki też

Platforma ma potencjalną przydatność poza THC. Podobnie jak w przypadku THC, bioczujniki GMR w urządzeniu mogą wykryć każdą małą cząsteczkę, co oznacza, że ​​platforma może również testować pod kątem morfiny, heroiny, kokainy lub innych narkotyków.

W rzeczywistości, dzięki wbudowanym 80 czujnikom, chip bioczujnika GMR może przeszukiwać pojedynczą próbkę pod kątem wielu substancji. Zespół próbował już badań przesiewowych pod kątem morfiny z obiecującymi wynikami.

Studenci pracują obecnie nad stworzeniem przyjaznej dla użytkownika obudowy urządzenia, która musiałaby przejść testy terenowe i zostać zatwierdzona przez organy regulacyjne, zanim będzie mogła zostać wdrożona przez policję.

Kolejna rzecz, która musiałaby się wydarzyć, zanim urządzenie będzie przydatne dla organów ścigania: przepisy stanowe muszą określać limity stężenia THC dozwolonego w ślinie kierowcy.

Tutaj również nowe urządzenie może być pomocne. Na przykład następna generacja urządzenia może przebadać zarówno krew, jak i ślinę pacjenta, aby ustalić korelację między poziomem THC we krwi a poziomem THC w ślinie przy tym samym stopniu zatrucia.

Źródło: Carrie Kirby dla Stanford University

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon