Οι ερευνητές εφάρμοσαν τη μαγνητική νανοτεχνολογία, η οποία είχε προηγουμένως χρησιμοποιηθεί ως οθόνη καρκίνου, για να δημιουργήσουν αυτό που θα μπορούσε να είναι το πρώτο πρακτικό τεστ στο δρόμο για τη δηλητηρίαση από μαριχουάνα.
Αυτόν τον Νοέμβριο, πολλά κράτη θα ψηφίσουν εάν θα νομιμοποιήσουν τη χρήση μαριχουάνας, ενώνοντας περισσότερα από 20 κράτη που ήδη επιτρέπουν κάποια μορφή χρήσης κάνναβης. Αυτό οδήγησε στην ανάγκη για αποτελεσματικά εργαλεία για την αστυνομία για να καθορίσει επιτόπου εάν οι άνθρωποι οδηγούν υπό την επήρεια.
Ενώ η αστυνομία δοκιμάζει πιθανά εργαλεία, καμία συσκευή στην αγορά δεν έχει αποδειχθεί ότι παρέχει γρήγορα μια ακριβή μέτρηση της μέθης από τη μαριχουάνα ενός οδηγού τόσο αποτελεσματικά όσο ένα αλκοτέστ μετρά τη μέθη από αλκοόλ. Το THC, ο πιο ισχυρός ψυχοδραστικός παράγοντας του φαρμάκου, συνήθως εξετάζεται σε εργαστηριακές εξετάσεις αίματος ή ούρων - δεν είναι πολύ χρήσιμο για έναν αξιωματικό στον τομέα.
Η νέα συσκευή μπορεί να λειτουργήσει ως πρακτικός «αναλυτής», επειδή μπορεί να εντοπίσει γρήγορα όχι μόνο την παρουσία THC στο σάλιο ενός ατόμου, αλλά και να μετρήσει τη συγκέντρωσή του.
Με επικεφαλής τον Shan Wang, καθηγητή επιστήμης και μηχανικής υλικών και ηλεκτρολογίας, η ομάδα του Πανεπιστημίου Stanford δημιούργησε μια κινητή συσκευή που χρησιμοποιεί μαγνητικούς βιοαισθητήρες για τον εντοπισμό μικροσκοπικών μορίων THC στο σάλιο. Οι αξιωματικοί μπορούσαν να συλλέξουν ένα δείγμα σούβλας με μια μπατονέτα και να διαβάσουν τα αποτελέσματα σε ένα smartphone ή φορητό υπολογιστή σε μόλις τρία λεπτά.
Οι ερευνητές που αντιμετωπίζουν το πρόβλημα "potalyzer" έχουν μηδενίσει το σάλιο επειδή η δοκιμή είναι λιγότερο επεμβατική και επειδή η THC στο σάλιο μπορεί να συσχετιστεί με εξασθένηση καλύτερα από την THC στα ούρα ή στο αίμα. Η μεγάλη πρόκληση είναι ότι αυτές οι δοκιμές σούβλας μπορεί να κληθούν για τον εντοπισμό υπερβολικά μικροσκοπικών συγκεντρώσεων THC. Ορισμένες καταστάσεις δεν έχουν καθορισμένο όριο THC στο σώμα για τους οδηγούς, ενώ άλλες θέτουν όριο 0 ή 5 νανογραμμαρίων (το ένα δισεκατομμυριοστό του γραμμαρίου) ανά χιλιοστόλιτρο αίματος.
Η συσκευή του Wang μπορεί να ανιχνεύσει συγκεντρώσεις THC στην περιοχή από 0 έως 50 νανογραμμάρια ανά χιλιοστόλιτρο σάλιου. Παρόλο που δεν υπάρχει ακόμη συναίνεση σχετικά με το πόση THC στο σύστημα ενός οδηγού είναι υπερβολική, προηγούμενες μελέτες είχαν προτείνει διακοπή μεταξύ 2 και 25 ng/mL, πολύ εντός των δυνατοτήτων της συσκευής του Wang.
Οι ερευνητές πέτυχαν τέτοια ακρίβεια αξιοποιώντας τη συμπεριφορά του μαγνητισμού στα νανοσωματίδια, τα οποία μετρούν μόλις μερικές δεκάδες δισεκατομμυριοστά του μέτρου.
Ο όμιλος Wang διερευνά τη μαγνητική νανοτεχνολογία εδώ και χρόνια, χρησιμοποιώντας την για να επιτεθεί σε διάφορα προβλήματα όπως η διάγνωση in vitro καρκίνου και η αποθήκευση μαγνητικών πληροφοριών. Σε αυτή την περίπτωση, συνδυάζουν μαγνητική νανοτεχνολογία με τη δοκιμασμένη στο χρόνο βιοχημική τεχνική της ανοσοδοκιμασίας. Οι ανοσοπροσδιορισμοί ανιχνεύουν ένα συγκεκριμένο μόριο σε ένα διάλυμα εισάγοντας ένα αντίσωμα που θα δεσμεύεται μόνο σε αυτό το μόριο.
Πώς λειτουργεί το τεστ
Στη δοκιμή, το σάλιο αναμιγνύεται με αντισώματα THC, τα οποία συνδέονται με οποιαδήποτε μόρια THC στο δείγμα. Στη συνέχεια, το δείγμα τοποθετείται σε μια κασέτα τσιπ μίας χρήσης, η οποία περιέχει αισθητήρες μαγνητικής αντοχής (GMR) προ-επικαλυμμένους με THC και εισάγεται στον αναγνώστη χειρός.
Αυτό θέτει σε κίνηση έναν «ανταγωνισμό» μεταξύ του THC που είναι προ-επικαλυμμένο στον αισθητήρα και του THC στο σάλιο για να συνδεθεί με τα αντισώματα. Όσο περισσότερη THC στο σάλιο, τόσο λιγότερα αντισώματα θα είναι διαθέσιμα για να συνδεθούν με την THC στην επιφάνεια του αισθητήρα.
Ο αριθμός των αντισωμάτων που συνδέονται με μόρια THC στον αισθητήρα λέει στη συσκευή πόσα αντισώματα εξαντλήθηκαν τα THC στο δείγμα και επομένως πόσα μόρια THC υπήρχαν στο δείγμα.
Στη συνέχεια, εισάγονται στο δείγμα μαγνητικά νανοσωματίδια, ειδικά κατασκευασμένα για να συνδέονται μόνο με τα αντισώματα. Κάθε νανοσωματίδιο συνδέεται με ένα ζεύγος THC-αντισώματος σαν ένας κολλώδης φάρος, αλλά μόνο τα μόρια στην επιφάνεια του αισθητήρα θα είναι αρκετά κοντά για να σβήσουν τους βιοαισθητήρες GMR στον αναγνώστη. Στη συνέχεια, η συσκευή χρησιμοποιεί Bluetooth για να επικοινωνήσει τα αποτελέσματα στην οθόνη ενός smartphone ή φορητού υπολογιστή.
"Από όσο γνωρίζουμε, αυτή είναι η πρώτη απόδειξη ότι οι βιοαισθητήρες GMR είναι ικανοί να ανιχνεύσουν μικρά μόρια", γράφει ο Wang σε μια εργασία που περιγράφει τη συσκευή στο Αναλυτική Χημεία.
Άλλα φάρμακα επίσης
Η πλατφόρμα έχει πιθανή χρησιμότητα πέρα από την THC. Όπως ακριβώς συμβαίνει με την THC, οι βιοαισθητήρες GMR στη συσκευή θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν οποιοδήποτε μικρό μόριο, πράγμα που σημαίνει ότι η πλατφόρμα θα μπορούσε επίσης να δοκιμάσει μορφίνη, ηρωίνη, κοκαΐνη ή άλλα ναρκωτικά.
Στην πραγματικότητα, με 80 αισθητήρες ενσωματωμένους, το τσιπ βιοαισθητήρα GMR θα μπορούσε να ελέγξει ένα μόνο δείγμα για πολλαπλές ουσίες. Η ομάδα έχει ήδη δοκιμάσει τον έλεγχο για μορφίνη με πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα.
Οι μαθητές εργάζονται επί του παρόντος για τη δημιουργία ενός φιλικού προς το χρήστη συντελεστή φόρμας για τη συσκευή, η οποία θα πρέπει να περάσει από δοκιμές πεδίου και να εγκριθεί από τις ρυθμιστικές αρχές προτού μπορέσει να αναπτυχθεί από την αστυνομία.
Ένα άλλο πράγμα που θα έπρεπε να συμβεί πριν από τη συσκευή θα ήταν χρήσιμο για την επιβολή του νόμου: Οι κρατικοί νόμοι πρέπει να θέτουν όρια για τη συγκέντρωση THC που επιτρέπεται στο σάλιο του οδηγού.
Και εδώ, η νέα συσκευή θα μπορούσε να είναι χρήσιμη. Για παράδειγμα, η επόμενη γενιά της συσκευής θα μπορούσε να ελέγξει τόσο το αίμα όσο και το σάλιο ενός ατόμου για να κατανοήσει τη συσχέτιση μεταξύ του επιπέδου THC αίματος και του επιπέδου THC σάλιου στον ίδιο βαθμό μέθης.
Πηγή: Carrie Kirby for Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ
Σχετικά βιβλία
at InnerSelf Market και Amazon
