Přenosný senzor může přesně detekovat syntetické kanabinoidy v e-cigaretách a biologických vzorcích

Přestože elektronické cigarety neobsahují žádné nezákonné látky, kapalina může způsobit vážné zdravotní problémy. Koncentrace nikotinu v těchto produktech je často několikrát vyšší než v konvenčních cigaretách, což podporuje rychlou závislosti. Kromě toho se v zemích, jako je Brazílie, které zakázaly elektronické cigarety, je pozorováno, že produkty nabízené uživatelům nepodstoupí žádnou kontrolu kvality. Usnesení Brazilské agentury pro regulační agenturu pro zdraví (ANVISA) zakazuje výrobu, dovoz, prodej, distribuci, skladování, přepravu a reklamu elektronických kuřáckých zařízení.

Některé z těchto kapalin obsahují až 100krát více nikotinu než běžná cigareta, jejíž legální maximální limit je 1 miligram nikotinu na cigaretu. Kromě toho byly v kapalinách nalezeny přísady, jako je acetát vitamínu E, které způsobily úmrtí a trvalé poškození plic u uživatelů ve Spojených státech. ““

Luciano Arantes, výzkumný pracovník a člen řídícího výboru Brazilského národního institutu vědy a technologie na psychoaktivních látkách (INCT-SP)

Scénář se stává ještě více ohledně při zvažování tajného použití syntetických kanabinoidů v těchto zařízeních. Tyto látky jsou vytvářeny v laboratořích, aby napodobovaly účinky tetrahydrokannabinolu (THC), hlavní psychoaktivní složky nalezené v Konopí sativanebo marihuana. Syntetické kanabinoidy jsou však mnohem účinnější a mohou vyvolat neurologické účinky, jako jsou záchvaty, psychotické epizody a dokonce i smrt na předávkování.

„To, co vidíme, je chemická rasa. Tajné skupiny produkují léky se stále silnějšími strukturami, které vyžadují minimální dávky k dosažení požadovaného účinku. Protože neexistuje žádné označování nebo varování, uživatelé konzumují, aniž by věděli, co požívají,“ varuje Arantes.

Aby se tento problém vyřešil, brazilští vědci ve spolupráci s mezinárodními kolegy vyvinuli přenosný senzor, který může přesně detekovat syntetické kanabinoidy v e-cigaretních kapalinách a biologických tekutinách, jako jsou sliny. Zařízení je popsáno v článku publikovaném v časopise Talent.

„Vyvinuli jsme elektrochemickou metodu, která identifikuje různé molekuly syntetických kanabinoidů s vysokou selektivitou a citlivostí. Analýza může být provedena kdekoli, s malým vzorkem, a senzor reaguje charakteristickým elektrochemickým signálem,“ popisuje Larissa magalhães de almeida melo, první autor studie, podél studenta, podél studenta.

Zařízení používá diamantovou elektrodu dopovanou borou vyrobenou ve spolupráci se skupinou z University of Technology v Bratislavě na Slovensku. „Je to jednoduchý systém: elektroda je připojena k přenosnému potenciostatu, který může být připojen k mobilnímu telefonu pomocí portu USB-C nebo dokonce prostřednictvím bezdrátového připojení Bluetooth. Odpověď je graf proudu, se specifickými vrcholy, které identifikují a kvantifikují přítomné látky,“ vysvětluje Melo.

„Tento senzor představuje hlavní inovaci v oblasti přenosných zařízení, protože kombinuje přenositelnost tištěných senzorů s vysokou stabilitou diamantových materiálů dopovaných borou, které lze znovu použít nespočetkrát,“ zdůrazňuje Wallans Torres Pio dos Santos, profesorem, federální univerzitou v Jequitinhonha a mucuri, a v Braziliánském státu a koordinovou státu a koordinovou státu a koordinovou státu a koordinovou státu a koordinovou státu a koordinovou státu a koordinovou státu a koordinovou státu a koordinaci a koordinovým státem a koordinovou státu a koordinovou státu, a koordinovou státu, a koordinovou státu, a koordinovou státu, a koordinovým státem, a coordinovi, a koordinová, a koordinová. studie.

Senzor byl testován se dvěma nejběžnějšími a nejnebezpečnějšími syntetickými kanabinoidy, AB-CHMINACA a MDMB-4EN-PINACA. Ukázala schopnost detekovat koncentrace až 0,2 uM, dokonce i v přítomnosti vysokých hladin nikotinu a dalších interferencí. V chemii je µm (mikromolární) měřicí jednotkou pro koncentraci látky v roztoku. Jeden µm se rovná jedné miliony molu na litr.

„Velkou výhodou našeho zařízení je jeho selektivita. I se složitostí vzorků jsme se mohli soustředit pouze na zájmové látky. Je to jako vstoupit do temné místnosti a osvětlit pouze místo, které chceme pozorovat,“ porovnává Santos.

Kromě jeho použití jako screeningového nástroje forenzní policií může být zařízení ve veřejném zdraví použito k poskytování nouzové péče jednotlivcům, kteří zažívají předávkování nebo jiné komplikace, jakož i pro iniciativy preventivního snižování škod. Za tímto účelem výzkumná skupina spolupracuje s „Baco Project: Toxicology and Toxicological Analysis jako zdroje informací pro drogovou politiku“. „Cílem tohoto projektu je zhodnotit použití nových psychoaktivních látek na večírcích a festivalech analýzou vzorků ústní tekutin. Naše partnerství s vědci z Baco je zaměřeno na rozšíření počátečního cíle projektu, aby umožnila nejen analýzu slin, ale také okamžité screening látek, které strany mají v úmyslu konzumovat,“ vysvětluje Arants, “vysvětluje Arants.

„Tyto syntetické kanabinoidy se neustále mění. Nové varianty se neustále objevují a mnoho z nich je extrémně silné a nebezpečné. Naším cílem je rozvíjet technologie, které lze zavést do praxe. Chceme, aby uživatelé věděli, co spotřebovávají a budou schopni učinit informovaná rozhodnutí.

„Naše průzkumy ukazují, že 63% uživatelů neví, co konzumují.

Adaptabilita metody je další silou zdůrazněnou vědci. „Už jsme vyvinuli senzory pro jiné třídy látek, jako jsou LSD a jeho syntetické analogy, katinony a fenylethylaminy. Pracujeme také na začlenění kolorimetrického činidla do senzorů pro usnadnění vizuální interpretace výsledků, “vysvětluje Arantes.

FAPESP podporuje projekt prostřednictvím výzkumných grantů udělených José Luiz da Costa ze Státní univerzity v Campinas (Unicamp) ve státě São Paulo v Brazílii, který je odborníkem na toxikologii a partnerem ve skupině. Část analýzy byla provedena ve spolupráci s jeho laboratoří pomocí skutečných vzorků slin odebraných v prostředích, kde se produkty používají.

„Vzorky slin použitých ve studii byly shromážděny v rámci projektu Baco, vyvinuté ve společnosti Unicamp ve spolupráci s ministerstvem spravedlnosti a veřejné bezpečnosti ((MJSP). Tento projekt je zase odnož výzkumu „Toxikologie nových psychoaktivních látek (NPS): Epidemiologie spotřeby prostřednictvím analýzy vlasů a vzorků orální tekutiny“, podporované FAPESP, ve kterém jsme provedli první epidemiologický průzkum v Brazílii na NPS na večírcích a festivalech. Na základě výsledků tohoto výzkumu se MJSP rozhodl studii podpořit a rozšířit, což umožnilo shromažďování mnohem většího počtu vzorků, z 500 vzorků v počátečním projektu na 2 500 v současném. To nám umožnilo vytvořit nová partnerství, včetně tohoto se skupinou profesora Wallansa, “říká Costa.

„Cílem je vzít vědu, kde může mít přímý dopad. Odborníci, lékaři a zdravotničtí pracovníci potřebují přístupné, rychlé a spolehlivé nástroje, které čelí výzvám, které představují nové drogy. Navrhujeme praktické, přenosné a škálovatelné řešení,“ shrnuje Arantes.