3-Minute Speicheltest würde gesteinigt Treiber finden

Forscher haben die magnetische Nanotechnologie, die zuvor als Krebsschirm verwendet wurde, angewandt, um den ersten praktischen Straßentest für Marihuana-Intoxikationen zu entwickeln.

In diesem November werden mehrere Staaten darüber abstimmen, ob sie den Marihuana-Konsum legalisieren und sich mehr als 20-Staaten anschließen, die bereits eine Form des Cannabiskonsums erlauben. Dies hat zu einem Bedarf an wirksamen Instrumenten für die Polizei geführt, um vor Ort zu bestimmen, ob Menschen unter dem Einfluss fahren.

Während die Polizei mögliche Werkzeuge ausprobiert, hat kein Gerät auf dem Markt gezeigt, schnell eine genaue Messung der Marihuana-Vergiftung eines Fahrers so effektiv wie ein Alkoholtester Alkoholvergiftung zu messen. THC, das wirksamste psychoaktive Mittel der Droge, wird üblicherweise in Blut- oder Urintests im Labor untersucht - für einen Offizier auf dem Feld nicht sehr hilfreich.

Das neue Gerät könnte als praktischer "Potalyzer" funktionieren, da es nicht nur schnell das Vorhandensein von THC im Speichel einer Person erkennen, sondern auch seine Konzentration messen kann.

Unter der Leitung von Shan Wang, einem Professor für Materialwissenschaften und -technik und Elektrotechnik, entwickelte das Team der Stanford University ein mobiles Gerät, das mithilfe von magnetischen Biosensoren winzige THC-Moleküle im Speichel entdeckt. Die Beamten konnten eine Spuckprobe mit einem Wattestäbchen sammeln und die Ergebnisse in nur drei Minuten auf einem Smartphone oder Laptop lesen.


Innerself-Abonnieren-Grafik


Forscher, die sich mit dem "Potalyzer" -Problem befassen, haben sich auf Speichel spezialisiert, weil das Testen weniger invasiv ist und weil THC im Speichel mit einer Beeinträchtigung besser korrelieren kann als THC in Urin oder Blut. Die große Herausforderung besteht darin, dass diese Spucktests dazu verwendet werden können, extrem kleine Konzentrationen von THC nachzuweisen. Einige Staaten haben keine festgelegte Grenze für THC im Körper für Fahrer, während andere eine Grenze von 0 oder 5 Nanogramm (ein Milliardstel Gramm) pro Milliliter Blut festlegen.

Wangs Gerät kann Konzentrationen von THC im Bereich von 0 bis 50 Nanogramm pro Milliliter Speichel nachweisen. Während es noch keinen Konsens darüber gibt, wie viel THC in einem Treibersystem zu viel ist, haben frühere Studien einen Grenzwert zwischen 2 und 25 ng / ml vorgeschlagen, was gut innerhalb der Fähigkeiten von Wangs Gerät liegt.

Die Forscher erzielten eine solche Präzision, indem sie das Verhalten des Magnetismus in Nanopartikeln nutzten, die nur einige zehn Milliardstel eines Meters messen.

Die Wang-Gruppe erforscht seit Jahren die magnetische Nanotechnologie und nutzt sie, um so unterschiedliche Probleme wie die In-vitro-Krebsdiagnostik und die Speicherung magnetischer Informationen anzugehen. In diesem Fall kombinieren sie die magnetische Nanotechnologie mit der bewährten biochemischen Technik des Immunoassays. Immunoassays detektieren ein bestimmtes Molekül in einer Lösung, indem sie einen Antikörper einführen, der nur an dieses Molekül bindet.

Wie der Test funktioniert

In dem Test wird Speichel mit THC-Antikörpern gemischt, die an irgendwelche THC-Moleküle in der Probe binden. Dann wird die Probe auf eine Einweg-Chippatrone gegeben, die magnetoresistive (GMR) Sensoren enthält, die mit THC vorbeschichtet und in das Handlesegerät eingesetzt sind.

Dies setzt eine "Konkurrenz" zwischen dem auf dem Sensor vorbeschichteten THC und dem THC im Speichel in Gang, um sich mit den Antikörpern zu verbinden; Je mehr THC im Speichel vorhanden ist, desto weniger Antikörper können auf der Sensoroberfläche an das THC gebunden werden.

Die Anzahl der Antikörper, die an die THC-Moleküle auf dem Sensor gebunden sind, teilt dem Gerät mit, wie viele Antikörper das THC in der Probe verbraucht hat und wie viele THC-Moleküle in der Probe vorhanden waren.

Als nächstes werden magnetische Nanopartikel, die speziell dazu hergestellt sind, nur an die Antikörper zu binden, in die Probe eingeführt. Jedes Nanopartikel bindet an ein THC-Antikörper-Paar wie ein sticky beacon, aber nur die Moleküle auf der Sensoroberfläche sind nahe genug, um die GMR-Biosensoren im Leser auszulösen. Das Gerät verwendet dann Bluetooth, um Ergebnisse auf dem Bildschirm eines Smartphones oder Laptops zu kommunizieren.

"Unserer Kenntnis nach ist dies die erste Demonstration, dass GMR-Biosensoren kleine Moleküle nachweisen können", schreibt Wang in einer Arbeit, in der das Gerät beschrieben wird Analytische Chemie.

Andere Drogen auch

Die Plattform hat möglicherweise einen Nutzen außerhalb von THC. Genau wie bei THC könnten die GMR-Biosensoren in dem Gerät jedes kleine Molekül erkennen, was bedeutet, dass die Plattform auch auf Morphin, Heroin, Kokain oder andere Drogen testen könnte.

Mit den integrierten 80-Sensoren konnte der GMR-Biosensorchip eine einzelne Probe für mehrere Substanzen screenen. Das Team hat bereits das Screening nach Morphium mit vielversprechenden Ergebnissen versucht.

Die Studenten arbeiten derzeit daran, einen benutzerfreundlichen Formfaktor für das Gerät zu schaffen, der Feldtests durchlaufen und von den Aufsichtsbehörden genehmigt werden muss, bevor sie von der Polizei eingesetzt werden können.

Eine andere Sache, die passieren müsste, bevor das Gerät für die Strafverfolgung nützlich wäre: Die staatlichen Gesetze müssen Grenzwerte für die Konzentration von THC im Speichel eines Fahrers festlegen.

Auch hier könnte das neue Gerät hilfreich sein. Zum Beispiel könnte die nächste Generation der Vorrichtung sowohl das Blut als auch den Speichel eines Subjekts screenen, um ein Verständnis der Korrelation zwischen Blut-THC-Gehalt und Speichel-THC-Gehalt bei gleichem Intoxikationsgrad zu erhalten.

Quelle: Carrie Kirby für  Stanford University

Bücher zum Thema

at InnerSelf Market und Amazon