3-minutt Spytt Test ville Spot Stoned Drivers

Forskere har brukt magnetisk nanoteknologi, tidligere brukt som kreftskjerm, for å skape det som kunne være den første praktiske veikantstesten for marijuanaforgiftning.

I november, flere stater vil stemme om å legalisere marijuana bruk, bli med i mer enn 20 stater som allerede tillater noen form for bruk av cannabis. Dette har ført til at det er behov for effektive verktøy for politiet å bestemme på stedet om folk kjører under påvirkning.

Mens politiet prøver ut mulige verktøy, har ingen enhet som for tiden er på markedet, vist seg å gi en nøyaktig måling av en sjåførs marihuanaforgiftning like effektivt som en pusteindikator for alkoholforgiftning. THC, stoffets mest potente psykoaktive middel, blir ofte screenet for i laboratorieblod eller urintester - ikke særlig nyttig for en offiser i feltet.

Den nye enheten kan fungere som en praktisk "potalyzer" fordi den raskt kan oppdage ikke bare forekomsten av THC i en persons spytt, men måler også konsentrasjonen.

Ledet av Shan Wang, professor i materialvitenskap og ingeniørfag og elektroteknikk, laget Stanford University-teamet en mobil enhet som bruker magnetiske biosensorer til å oppdage små THC-molekyler i spytt. Offiserer kunne samle en spyttprøve med en bomullspinne og lese resultatene på en smarttelefon eller laptop i så lite som tre minutter.


innerself abonnere grafikk


Forskere som takler "potalyzer" -problemet har nullet seg på spytt fordi testing av det er mindre invasiv, og fordi THC i spytt kan korrelere med forringelse bedre enn THC i urin eller blod. Den store utfordringen er at disse spyttetester kan bli påkalt til å oppdage superlativt små konsentrasjoner av THC. Enkelte stater har ingen angitt grense for THC i kroppen for sjåfører, mens andre setter en grense på 0 eller 5 nanogrammer (en milliarddel av gram) per milliliter blod.

Wangs enhet kan oppdage konsentrasjoner av THC i området 0 til 50 nanogram per milliliter spytt. Mens det fortsatt ikke er enighet om hvor mye THC i et sjåførsystem er for mye, har tidligere studier antydet en cutoff mellom 2 og 25 ng / mL, godt innenfor evne til Wangs enhet.

Forskerne oppnådde en slik presisjon ved å utnytte magnetismens virkemåte i nanopartikler, som måler bare noen få titalls milliarder av en meter.

Wang-gruppen har utforsket magnetisk nanoteknologi i årevis ved å bruke den til å angripe så forskjellige problemer som in vitro kreftdiagnostikk og magnetisk informasjonslagring. I dette tilfellet kombinerer de magnetisk nanoteknologi med den tidstestede biokjemiske teknikken til immunoassayet. Immunoassays oppdager et bestemt molekyl i en løsning ved å introdusere et antistoff som bare vil binde seg til det molekylet.

Hvordan testen fungerer

I testen blir spytt blandet med THC antistoffer, som binder til noen THC molekyler i prøven. Deretter plasseres prøven på en engangs-chippatron, som inneholder magnetoresistive (GMR) sensorer forhåndsbelagt med THC, og settes inn i den håndholdte leseren.

Dette setter i gang en "konkurranse" mellom THC precoated på sensoren og THC i spytten for å binde med antistoffene; jo mer THC i spyttet, jo færre antistoffer vil være tilgjengelige for å binde til THC på sensoroverflaten.

Antallet antistoffer som er bundet til THC-molekyler på sensoren, forteller enheten hvor mange antistoffer THC i prøven brukte, og derfor hvor mange THC molekyler var tilstede i prøven.

Deretter blir magnetiske nanopartikler, spesielt laget for å binde bare til antistoffene, introdusert til prøven. Hver nanopartikkel binder seg til et THC-antistoffpar som et klebrig beacon, men bare molekylene på sensoroverflaten vil være nær nok til å reise GMR-biosensorene i leseren. Enheten bruker deretter Bluetooth til å kommunisere resultater til skjermen på en smarttelefon eller bærbar datamaskin.

"Så langt vi vet, er dette den første demonstrasjonen om at GMR-biosensorer er i stand til å oppdage små molekyler," skriver Wang i et papir som beskriver enheten i Analytisk kjemi.

Andre stoffer, også

Plattformen har potensiell brukervennlighet utover THC. På samme måte som de gjør med THC, kan GMR-biosensorer i enheten oppdage noe lite molekyl, noe som betyr at plattformen også kan teste for morfin, heroin, kokain eller andre stoffer.

Faktisk, med 80 sensorer innebygd i det, kunne GMR biosensor chip skjerme en enkelt prøve for flere stoffer. Laget har allerede prøvd å undersøke morfin med lovende resultater.

Studentene arbeider for tiden med å skape en brukervennlig formfaktor for enheten, som vil trenge å gå gjennom felttester og bli godkjent av regulatorer før den kan bli distribuert av politiet.

En annen ting som måtte skje før enheten ville være nyttig for rettshåndhevelse: Statlige lover må sette grenser for konsentrasjonen av THC tillatt i en sjåførs spytt.

Også her kan den nye enheten være nyttig. For eksempel kan neste generasjon av enheten skjerme både blod og spytt av et individ for å etablere en forståelse for sammenhengen mellom blod THC nivå og spytt THC nivå i samme grad av rusning.

Kilde: Carrie Kirby for Stanford University

Relaterte bøker

at InnerSelf Market og Amazon