20:39 2024-05-02
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Nanotuburile, nanoparticulele și anticorpii detectează cantități mici de fentanil
_ Nanotuburile, nanoparticulele și anticorpii detectează cantități mici de fentanil
O echipă de cercetare de la Universitatea din Pittsburgh condusă de Alexander Star, profesor de chimie la Școala de Arte și Științe Kenneth P. Dietrich, a dezvoltat un senzor de fentanil care este cu șase ordine de mărime mai sensibil decât orice senzor electrochimic pentru medicament raportat în ultimii cinci ani. Senzorul portabil poate face, de asemenea, diferența dintre fentanil și alte opioide.
Lucrările lor sunt publicate în revista Small.
Fentanilul este un opioid sintetic și unul dintre principalii factori de supradoză. decese în Statele Unite, a spus Star. Este adesea amestecat cu alte medicamente, dar din cauza potenței sale, este adesea prezent în cantități atât de mici încât poate fi greu de detectat.
Senzorul Star folosește nanotuburi de carbon și nanoparticule de aur pentru a distinge fentanilul de alte opioide. Cu toate acestea, cheia sensibilității sale inovatoare este încorporarea anticorpilor fentanil. „Folosim invenția naturii, ca să spunem așa”, a spus Star. „Așa putem atinge aceste niveluri ultra-scăzute de detecție.”
Senzorul este o versiune modificată a unui senzor COVID-19 dezvoltat de grupul de cercetare Star în 2020. Senzorul COVID este în sine o adaptare a unui THC testul de respirație — similar cu un etilotest, dar pentru marijuana — el a dezvoltat în 2019.
La baza fiecăruia dintre acești senzori se află un cip cu nanotuburi de carbon atașate. Fiecare tub este ca un fir minuscul care este de 100.000 de ori mai mic decât un păr uman și eficient la conducerea electricității. La nanotuburi sunt atașate nanoparticule de aur, fiecare cu o înălțime de aproximativ 43 de nanometri.
În practică, moleculele de fentanil s-au legat de nanoparticule, declanșând un curent care a trecut prin nanotuburi. Substanțe diferite au creat curenți diferiți; folosind învățarea automată, senzorul a reușit să identifice o moleculă de fentanil. De asemenea, a avut o rată de succes de 91% când a fost vorba de diferențierea fentanilului de alte opioide, ceea ce este util atunci când se încearcă să se determine dacă un alt medicament a fost contaminat cu fentanil.
Pentru a atinge nivelul său de sensibilitate fără precedent, Star iar echipa sa a luat un indiciu de la senzorul COVID și a încorporat anticorpi de fentanil, atașându-i la nanoparticule. Moleculele de fentanil s-ar lega strâns de orice anticorpi întâlniți, schimbând curentul care curge de la anticorpi în nanotuburi, semnalând prezența medicamentului.
Rezultatul a fost un senzor care este mai sensibil decât orice senzor electrochimic de fentanil raportat. în ultimii cinci ani. Senzorii lui Star au detectat fentanilul pe scara femtomolară. Adică 10-15 moli pe litru. Următorul cel mai apropiat senzor poate detecta la scara nanomolară, care este de 10-9 moli pe litru.
„Natura a dezvoltat acești receptori selectivi”, a spus Star. „Le-am adaptat pe platforma noastră, nanotuburile de carbon.”
Pe lângă sensibilitatea sa, un alt beneficiu al senzorului Star este portabilitatea acestuia. Pentru a detecta cantități atât de mici de fentanil astăzi este nevoie de un spectrometru de masă, nu de o tehnologie mobilă. Senzorul lui Star este suficient de mic pentru a fi ținut în mână și suficient de ieftin pentru a fi practic.
În viitor, el anticipează că va folosi această tehnică pentru a dezvolta o matrice de senzori care poate detecta multe tipuri de medicamente.
Comentarii:
Adauga Comentariu