Periset telah menerapkan nanoteknologi magnetik, sebelumnya digunakan sebagai layar kanker, untuk menciptakan apa yang bisa menjadi tes pinggir jalan praktis pertama untuk keracunan ganja.

November ini, beberapa negara bagian akan memilih apakah akan melegalkan penggunaan ganja, bergabung dengan lebih dari negara 20 yang sudah mengizinkan beberapa bentuk penggunaan ganja. Hal ini telah mendorong perlunya alat yang efektif bagi polisi untuk menentukan di tempat apakah orang-orang mengemudi di bawah pengaruhnya.

Sementara polisi mencoba alat-alat potensial, tidak ada perangkat yang saat ini beredar di pasaran telah ditunjukkan untuk segera memberikan pengukuran yang tepat tentang keracunan ganja pengemudi seefektif penghirupan toksik pernafasan. THC, agen psikoaktif paling ampuh, biasanya diperiksa untuk tes darah atau urine di laboratorium - tidak terlalu membantu petugas di lapangan.

Perangkat baru ini bisa berfungsi sebagai "potalyzer" praktis karena ia dapat dengan cepat mendeteksi tidak hanya kehadiran THC dalam air liur seseorang, tapi juga mengukur konsentrasinya.

Dipimpin oleh Shan Wang, seorang profesor ilmu dan teknik material dan teknik elektro, tim Universitas Stanford menciptakan perangkat mobile yang menggunakan biosensor magnetik untuk mendeteksi molekul THC kecil dalam air liur. Petugas bisa mengumpulkan sampel ludah dengan kapas dan membaca hasilnya di smartphone atau laptop dalam waktu tiga menit.

Peneliti yang menangani masalah "potalyzer" telah memusatkan perhatian pada air liur karena pengujiannya kurang invasif dan karena THC dalam air liur dapat berkorelasi dengan penurunan nilai lebih baik daripada THC dalam air seni atau darah. Tantangan besar adalah bahwa tes meludah ini dapat dipanggil untuk mendeteksi konsentrasi THC superlatif kecil. Beberapa negara bagian tidak memiliki batasan THC di dalam tubuh untuk pengemudi, sementara yang lain menetapkan batas nanogram 0 atau 5 (seperlima gram) per mililiter darah.

Perangkat Wang dapat mendeteksi konsentrasi THC di kisaran 0 sampai 50 nanogram per mililiter air liur. Meskipun masih belum ada konsensus mengenai berapa banyak THC dalam sistem pengemudi yang terlalu banyak, penelitian sebelumnya menyarankan adanya cutoff antara 2 dan 25 ng / mL, baik dengan kemampuan perangkat Wang.

Para peneliti mencapai ketepatan seperti itu dengan memanfaatkan perilaku magnetisme pada partikel nano, yang mengukur hanya beberapa puluh seperseribu meter.

Kelompok Wang telah menjelajahi nanoteknologi magnetik selama bertahun-tahun, menggunakannya untuk menyerang beragam masalah seperti diagnosa kanker in vitro dan penyimpanan informasi magnetik. Dalam kasus ini, mereka menggabungkan nanoteknologi magnetik dengan teknik biokimia yang telah teruji waktu immunoassay. Immunoassays mendeteksi molekul tertentu dalam larutan dengan mengenalkan antibodi yang hanya akan mengikat molekul tersebut.

Bagaimana cara kerjanya?

Dalam pengujian, air liur dicampur dengan antibodi THC, yang mengikat molekul THC dalam sampel. Kemudian sampel ditempatkan pada sebuah cartridge chip sekali pakai, yang berisi magnetoresistive (GMR) sensor pra-dilapisi dengan THC, dan dimasukkan ke dalam genggam pembaca.

Hal ini memicu "persaingan" antara THC yang dilapisi pada sensor dan THC dalam air liur untuk mengikat antibodi; Semakin THC dalam air liur, semakin sedikit antibodi yang tersedia untuk mengikat THC pada permukaan sensor.

Jumlah antibodi yang terikat pada molekul THC pada sensor memberi tahu perangkat berapa banyak antibodi THC pada sampel yang digunakan, dan karena itu berapa banyak molekul THC yang ada dalam sampel.

Selanjutnya, nanopartikel magnetik, yang khusus dibuat untuk mengikat hanya pada antibodi, diperkenalkan pada sampel. Setiap partikel nanopartikel mengikat pasangan THC-antibodi seperti suar yang lengket, namun hanya molekul pada permukaan sensor yang cukup dekat untuk mengendarai biosensor GMR di pembaca. Perangkat tersebut kemudian menggunakan Bluetooth untuk mengkomunikasikan hasilnya ke layar smartphone atau laptop.

"Sepengetahuan kami, ini adalah demonstrasi pertama bahwa biosensor GMR mampu mendeteksi molekul kecil," tulis Wang dalam sebuah makalah yang menjelaskan perangkat di Kimia Analisis.

Obat lain juga

Platform ini memiliki kegunaan potensial di luar THC. Sama seperti yang mereka lakukan dengan THC, biosensor GMR di perangkat bisa mendeteksi molekul kecil, yang berarti bahwa platform tersebut juga dapat menguji morfin, heroin, kokain, atau obat lain.

Sebenarnya, dengan sensor 80 yang terpasang di dalamnya, chip biosensor GMR bisa menyaring satu sampel untuk beberapa zat. Tim telah mencoba pemutaran morfin dengan hasil yang menjanjikan.

Siswa saat ini sedang mengerjakan pembuatan faktor bentuk yang mudah digunakan untuk perangkat, yang perlu melalui uji lapangan dan disetujui oleh regulator sebelum dapat digunakan oleh polisi.

Hal lain yang harus terjadi sebelum perangkat tersebut berguna bagi penegakan hukum: Undang-undang negara harus menetapkan batasan untuk konsentrasi THC yang diperbolehkan dalam air liur pengemudi.

Di sini juga, perangkat baru bisa sangat membantu. Misalnya, perangkat generasi berikutnya dapat menyaring darah dan air liur subjek untuk membangun pemahaman tentang korelasi antara tingkat THC darah dan kadar THC saliva pada tingkat keracunan yang sama.

Sumber: Carrie Kirby untuk Stanford University

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon