Onderzoekers in Zuid-Korea hebben met succes een draagbare sensor ontwikkeld die illegale drugs in het zweet kan detecteren met behulp van nanomaterialentechnologie die het optische signaal van verdovende middelen versterkt tot een flexibele, op het lichaam gedragen materiaal. Onder leiding van Dr. Ho Sang Jung, de onderzoekseenheid maakt deel uit van het Korea Institute of Materials Science (KIMS), een door de overheid gefinancierd onderzoeksinstituut onder het ministerie van Wetenschap en ICT.

De technologie maakt een snelle en zeer gevoelige medicijndetectie mogelijk:de zweetvlek wordt gedurende een bepaalde tijd op de huid bevestigd en vervolgens bestraald met licht om te testen. Het duurt slechts één minuut zonder dat er een extra proces nodig is.

Traditioneel detectieproces voor geneesmiddelen vereist een complexe methode om verdachte componenten van geneesmiddelen te extraheren uit biologische monsters, waaronder haar, bloed, en urine, en vervolgens het analyseren van geneesmiddelen door middel van gas- of vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (GC/MS of LC/MS). Het duurt langer om te testen en vereist een grote ruimte voor het instrument en bekwame technici. Hoewel snelle kits drugs in de urine kunnen detecteren, ze detecteren slechts een enkele component in een enkele test en hebben een lage gevoeligheid.

In het geval van atleten, dopingcontroles worden uitgevoerd om verboden stoffen in bloed en urine op te sporen. Bloedonderzoek wordt vaak vermeden vanwege zorgen over achteruitgang in atletische prestaties, en urinetests kunnen de mensenrechten schenden, aangezien de tester het plassen van de atleet moet observeren. Voor grote sportevenementen zoals de Olympische Spelen, het is moeilijk om alle deelnemers te testen.

De onderzoekers concentreerden zich op zweet dat niet invasief is en relatief vrij van mensenrechtenkwesties. Echter, slechts een kleine hoeveelheid stoffen wordt uitgescheiden in het zweet, hoewel zweet verschillende medicijnen bevat, moest er een zeer gevoelige sensortechnologie worden ontwikkeld voor een betere detectie.

De zeer gevoelige detectie van het team maakte gebruik van de oppervlakte-verbeterde Raman-verstrooiingstechnologie die het Raman-signaal van chemische stoffen met 10 kan verbeteren. ¹⁰ tijden en meer. Aangezien het Raman-verstrooiingssignaal het specifieke signaal van moleculen omvat, intuïtieve stofidentificatie is mogelijk, ongeacht welk medicijn wordt afgegeven.

De onderzoekers besteedden aandacht aan het cocon-eiwit, een flexibel en draagbaar materiaal om een ​​draagbare optische sensor te ontwikkelen. Een oplossing van zijdefibroïne, een natuurlijk eiwit, werd geëxtraheerd uit cocon van zijderupsen om een ​​160 nanometer (nm) dikke film te maken. De film werd gecoat met 250 nanometer (nm) dikke zilveren nanodraad en overgebracht naar de medische pleister die op de huid kan worden bevestigd.

Zodra de pleister het zweet heeft geabsorbeerd, de medicijnstof in het zweet dringt de draagbare sensor binnen en bereikt de zilveren nanodraad. Door de Raman-laser op de patch te bestralen, het medicijn kan in realtime worden gedetecteerd zonder de sensor te verwijderen.

Deze technologie kan helpen bij het aanpakken van sociale problemen zoals de distributie van drugs en misbruik in verband met beroemdheden, drugstransacties in clubs, en de verboden stof die door atleten wordt ingenomen. Aangezien de productiekosten minder dan 50 cent per stuk zijn, het kan worden gebruikt voor een antidopingprogramma als een volledige telling tijdens grote sportevenementen zoals de Olympische Spelen.

Dr. Ho Sang Jung, de leider van de onderzoekseenheid, zei, "Zoals gezien in recente drugsgerelateerde misdaden, Korea is niet langer een drugsvrij land. De ontwikkelde technologie zou de technologische beperkingen bij het identificeren van drugs- en verboden middelengebruik overwinnen en drugsdetectie mogelijk maken zonder invasieve en ethische problemen."