A kutatók mágneses nanotechnológiát alkalmaztak, amelyet korábban rákszűrésként használtak, hogy létrehozzák az első gyakorlati út menti tesztet a marihuána mérgezésére.

Idén novemberben több állam szavaz a marihuána használatának legalizálásáról, csatlakozva több mint 20 államhoz, amelyek már engedélyezik a kannabiszhasználat valamilyen formáját. Emiatt hatékony eszközökre van szükség a rendőrség számára annak megállapítására, hogy az emberek ittas állapotban vezetnek-e.

Miközben a rendőrség a lehetséges eszközöket próbálgatja, a jelenleg forgalomban lévő eszközökről nem sikerült kimutatni, hogy olyan hatékonyan precízen mérjék a sofőr marihuána-mérgezését, mint egy alkoholszonda méri az alkoholmérgezést. A THC-t, a kábítószer legerősebb pszichoaktív szerét általában laboratóriumi vér- vagy vizeletvizsgálatok során szűrik – ez nem túl hasznos egy terepen dolgozó tiszt számára.

Az új készülék praktikus „potalizátorként” funkcionálhat, mert nemcsak a THC jelenlétét képes gyorsan kimutatni az ember nyálában, hanem annak koncentrációját is méri.

Shan Wang anyagtudományi és mérnöki, valamint elektromérnöki professzor vezetésével a Stanford Egyetem csapata olyan mobileszközt hozott létre, amely mágneses bioszenzorokat használ a nyálban lévő apró THC-molekulák kimutatására. A tisztek vattacsomóval köpött mintát vehettek, és okostelefonon vagy laptopon akár három perc alatt leolvashatták az eredményeket.

A „potalizátor” problémájával foglalkozó kutatók nullázták a nyálat, mert annak tesztelése kevésbé invazív, és mert a nyálban lévő THC jobban korrelálhat a károsodással, mint a vizeletben vagy vérben lévő THC. A nagy kihívás az, hogy ezeket a köptetőteszteket fel lehet hívni a THC rendkívül kicsi koncentrációinak kimutatására. Egyes államok nem határozzák meg a THC-tartalom határértékét a járművezetők szervezetében, míg mások 0 vagy 5 nanogramm (a gramm milliárdod része) határértéket írnak elő milliliter vérben.

Wang készüléke 0-50 nanogramm/ml nyál tartományban képes kimutatni a THC koncentrációját. Bár még mindig nincs konszenzus arról, hogy mennyi THC a vezető rendszerében túl sok, korábbi tanulmányok 2 és 25 ng/ml közötti határértéket javasoltak, ami jóval Wang készülékének képességein belül van.

A kutatók ezt a pontosságot úgy érték el, hogy kihasználták a nanorészecskék mágneses viselkedését, amelyek mérete mindössze néhány tízmilliárd méter.

A Wang csoport évek óta kutatja a mágneses nanotechnológiát, és olyan változatos problémák megoldására használja, mint az in vitro rákdiagnosztika és a mágneses információtárolás. Ebben az esetben a mágneses nanotechnológiát kombinálják az immunoassay jól bevált biokémiai technikájával. Az immunoassay egy bizonyos molekulát az oldatban olyan antitest bejuttatásával detektál, amely csak ahhoz a molekulához kötődik.

Hogyan működik a teszt

A teszt során a nyálat összekeverik THC antitestekkel, amelyek a mintában lévő bármely THC-molekulához kötődnek. Ezután a mintát egy eldobható chippatronra helyezzük, amely magnetorezisztív (GMR) érzékelőket tartalmaz előre THC-vel bevonva, és behelyezzük a kézi olvasóba.

Ez elindít egy „versenyt” az érzékelőre előzetesen bevont THC és a nyálban lévő THC között az antitestekhez való kötődésért; minél több THC van a nyálban, annál kevesebb antitest lesz elérhető a THC-hez kötődni az érzékelő felületén.

Az érzékelőn lévő THC-molekulákhoz kötött antitestek száma jelzi a készüléknek, hogy a mintában lévő THC hány antitestet használt fel, és így hány THC-molekula volt jelen a mintában.

Ezután mágneses nanorészecskéket juttatnak a mintába, amelyeket kifejezetten úgy alakítottak ki, hogy csak az antitestekhez kötődjenek. Minden nanorészecske ragadós jelzőfényként kötődik egy THC-antitest párhoz, de csak az érzékelő felületén lévő molekulák lesznek elég közel ahhoz, hogy az olvasóban lévő GMR bioszenzorokat kioldják. Az eszköz ezután Bluetooth segítségével továbbítja az eredményeket egy okostelefon vagy laptop képernyőjére.

„Legjobb tudomásunk szerint ez az első bizonyíték arra vonatkozóan, hogy a GMR bioszenzorok képesek kis molekulák kimutatására” – írja Wang az eszközt ismertető cikkében. Analitikai kémia.

Más drogok is

A platform a THC-n túl is hasznos lehet. Csakúgy, mint a THC esetében, a készülékben lévő GMR bioszenzorok bármilyen kis molekulát képesek észlelni, ami azt jelenti, hogy a platform morfiumot, heroint, kokaint vagy más kábítószert is tesztelhet.

Valójában 80 beépített érzékelővel a GMR bioszenzor chip egyetlen mintát több anyagra is képes szűrni. A csapat már próbálkozott a morfium szűrésével, ígéretes eredménnyel.

A hallgatók jelenleg azon dolgoznak, hogy egy felhasználóbarát formátumot hozzanak létre az eszközhöz, amelynek helyszíni teszteken kell keresztülmennie, és a szabályozó hatóságoknak jóvá kell hagynia, mielőtt a rendőrség bevethetné.

Egy másik dolog, aminek meg kell történnie, mielőtt az eszköz hasznos lenne a bűnüldözés számára: az állami törvényeknek meg kell határozniuk a vezető nyálában megengedett THC-koncentráció határértékeit.

Itt is hasznos lehet az új készülék. Például az eszköz következő generációja egy alany vérét és nyálát is kiszűrheti, hogy megértse a vér THC-szintje és a nyál THC-szintje közötti összefüggést azonos fokú mérgezés mellett.

Forrás: Carrie Kirby Stanford Egyetem

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon