Drei Minuten nach Speichel. Erster Marihuana-Feldtest entwickelt

Der Prototyp eines Feldtests für Marihuana. In der Mitte befindet sich eine Einwegpatrone mit magnetoresistiven Sensoren, die mit THC (der psychoaktiven Hauptsubstanz von Marihuana) beschichtet sind. Auf der linken Seite befindet sich ein Handscanner (105 × 90 mm) und auf der rechten Seite ein Smartphone zum Empfangen von Informationen über Bluetooth. Foto: Stanford University

Aufgrund der weit verbreiteten Verbreitung von Marihuana in einigen Ländern trat das Problem auf, wie gesteinigte Fahrer schnell identifiziert werden können.

Laut SDA ist es verboten, ein Fahrzeug „in einem Zustand der Vergiftung oder in einem Zustand zu fahren, der durch den Gebrauch von Betäubungsmitteln, psychotropen, toxischen oder anderen berauschenden Substanzen verursacht wird“, in einem schmerzhaften oder müden Zustand, der die Verkehrssicherheit gefährdet, sowie unter dem Einfluss von Drogen. Reduzierung der Aufmerksamkeit und Reaktionsgeschwindigkeit.

Einige Studien zeigen, dass Marihuana-Konsum die Wahrscheinlichkeit von Unfällen leicht erhöht . Diese Substanz ist zusammen mit Alkohol und anderen "Killer" -Drogen in der Liste der für Fahrer verbotenen Substanzen enthalten. Es kann als "betäubende Substanz" oder "ein Medikament, das die Reaktionsgeschwindigkeit verringert" angesehen werden. Unter dem Einfluss einer großen Menge Marihuana fahren die Fahrer langsamer als gewöhnlich, reagieren spät auf das Geschehen und verursachen gefährliche Situationen auf der Straße.

Derzeit ist Marihuana in der einen oder anderen Form in 20 US-Bundesstaaten legalisiert, und im November werden sie sich nach einem Referendum mit ziemlicher Sicherheit mehreren weiteren anschließen (bei Referenden sprechen sich die Menschen normalerweise für die Entkriminalisierung und Legalisierung einer weichen Droge aus). Dies bedeutet, dass die Polizei einen noch akuteren Bedarf an Feldtests für Bürger haben wird. Der Test sollte mehr oder weniger genau und schnell sein, um verdächtige Fahrer direkt auf der Straße wie einen Alkoholtester zu testen. Es gibt noch keine Geräte auf dem Markt, die diese Anforderungen erfüllen.

Ein erfahrener Narkologe erkennt sofort einen gesteinigten Patienten, aber eine formelle Inhaftierung und nicht nur die subjektive Meinung des Inspektors, dass der Fahrer „zu rote Augen“ und „langsame Sprache“ hat, ist für seine Inhaftierung auf der Straße erforderlich. Der Alkoholtester ist leicht zu täuschen - er liefert oft ungenaue Messwerte. Hier ist jedoch keine absolute Genauigkeit erforderlich, sondern nur formelle Gründe für die Inhaftierung. Wenn der Fahrer nicht einverstanden ist, kann er jederzeit einen Blut- oder Urintest durchführen und den genauen Gehalt an Tetrahydrocannabinol (THC) im Körper, dem wichtigsten psychoaktiven Bestandteil von Marihuana, bestimmen.

Spezialisten der Stanford University (USA) haben den weltweit ersten Feldtest für Marihuana-Vergiftungen entwickelt . Möglicherweise ist dieser Test für den Einsatz auf der Straße geeignet.

Das entwickelte Gerät bestimmt nicht nur das Vorhandensein von THC im Speichel, sondern auch die Konzentration der Substanz. Das Gerät wurde von einem Forscherteam unter der Leitung von Shan Wang , Professor für Materialwissenschaften an der Stanford University, entwickelt. Seit einigen Jahren untersucht seine Gruppe die Möglichkeiten der magnetischen Nanotechnologie für die Entwicklung von Bioscannern für verschiedene Zwecke. Zum Beispiel haben sie zuvor Instrumente zur Diagnose von Krebstumoren und sogar magnetische Datenspeichergeräte entwickelt.

Das neue Gerät verwendet magnetische Biosensoren, die THC-Moleküle im Speichel nachweisen. In diesem Fall wird die magnetische Nanotechnologie mit einer bewährten und etablierten Immunoassay-Technik kombiniert. Immunoassay- ein biochemischer Test zur Messung der Konzentration von Makromolekülen oder kleinen Molekülen unter Verwendung von Antikörpern (normalerweise) oder Antigenen (selten).

Während des Tests wird eine Speichelprobe mit THC-Antikörpern gemischt. Sie binden an alle THC-Moleküle in der Probe. Anschließend wird die Probe in eine Einwegkartusche mit magnetoresistiven Sensoren (GMR) gegeben, die ebenfalls mit THC beschichtet sind. Danach zeichnet ein Handscanner auf magnetoresistiven Sensoren auf, wie viele Antikörper an THC binden. Aus diesen Informationen wird eine Schlussfolgerung gezogen, wie viele Antikörper im Testspeichel an THC-Moleküle binden.

Der Test ist ziemlich genau. Die Menge an Antikörpern wird unter Verwendung spezieller magnetischer Nanopartikel berechnet, die auf magnetoresistiven Sensoren an THC-Antikörperpaare binden. Das Ergebnis des Handscanners wird über Bluetooth an ein Smartphone oder einen Laptop übertragen.


Der GMR-Biosensorchip in der Patrone enthält 80 Biosensoren plus 8 Sensoren in der unteren Reihe für den elektrischen Standard. Das Foto zeigt, dass die THC-Moleküle von vier Sensoren in der Mitte erfasst werden. Foto: Stanford University

Während einer Felduntersuchung kann der Inspektor mit einem Wattestäbchen eine Speichelprobe entnehmen - und die Ergebnisse drei Minuten lang auf einem Smartphone oder Laptop abrufen. Dies ist ein akzeptables Ergebnis für eine schnelle Umfrage.

Laut Wissenschaftlern wird der Gehalt an THC im Speichel den Grad der Intoxikation mit Marihuana noch genauer bestimmen als der Gehalt an THC im Urin oder Blut. Offensichtlich ist der THC-Gehalt im Speichel unmittelbar nach dem Marihuana-Konsum höher als im Blut, bis die Substanz vollständig vom Körper aufgenommen wird. Darüber hinaus ist ein solcher Test weniger invasiv als ein Bluttest.


Doppelpatrone und Ergebnisse der gleichzeitigen Messung von zwei Proben. Foto: Stanford University

In einigen Staaten gibt es keine Begrenzung für die minimal zulässige THC-Konzentration im Blut. Andere legen eine Mindestgrenze von 5 Nanogramm pro Milliliter Blut fest. Wissenschaftler sind sich noch nicht einig, dass die Konzentration von THC zu viel Einfluss auf die Aufmerksamkeit und Geschwindigkeit der Reaktion des Fahrers hat. Es wird die Meinung geäußert, dass die Konzentration im Bereich von 2 bis 25 ng / ml liegt. Das entwickelte Gerät bestimmt die THC-Konzentration im Bereich von 0 bis 50 Nanogramm pro Milliliter Speichel. Dies steht im Einklang mit den gesetzlichen Anforderungen.

Grundsätzlich kann die Durchführung solcher Feldtests in der Zukunft zur Routine werden. Verwechselt nur die unbekannten Kosten von Einwegpatronen mit GMR-Sensoren. Dennoch ist es unwahrscheinlich, dass Bioelektronik billig ist. Die Kosten der Untersuchung können jedoch vom Fahrer erstattet werden, wenn in seiner Probe eine unannehmbar hohe Konzentration an TGC bestätigt wird (dh die Kosten der Untersuchung sollten in der Höhe der Strafe für Verstöße enthalten sein).

Übrigens können Sie mit 80 Sensoren auf einem Chip theoretisch eine Speichelprobe auf den Gehalt von nicht nur THC, sondern auch anderen Substanzen überprüfen. Forscher testen jetzt Antikörper auf Morphinmoleküle (das Hauptopiumalkaloid) - und haben ermutigende Ergebnisse erhalten.

Wissenschaftliche Arbeit mit einer Beschreibung der Bioplattform, veröffentlicht am 19. Juli 2016 in der Zeitschrift Analytical Chemistry (doi: 10.1021 / acs.analchem.6b01688).

Source: https://habr.com/ru/post/de397617/