Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin hebben een manier ontworpen om gevaarlijke chemicaliën te detecteren met behulp van, gedeeltelijk, een eenvoudig tuig bestaande uit een smartphone en een doos gemaakt van Legoblokjes, die eerstehulpverleners en wetenschappers in het veld zouden kunnen helpen dodelijke en moeilijk te detecteren zenuwgassen zoals VX en sarin te identificeren. De nieuwe methodologie beschreven in een artikel dat woensdag is gepubliceerd in het open-accesstijdschrift ACS Centrale Wetenschap combineert een chemische sensor met fotografie om verschillende zenuwgassen te detecteren en te identificeren - geurloos, smakeloze chemische wapens die ernstige ziekte en dood kunnen veroorzaken, soms binnen enkele minuten.

Eric Anslyn, een professor scheikunde aan de UT Austin, bestudeert al bijna 20 jaar zenuwgassen, gebruik van veilige chemische verbindingen die zich op dezelfde manier gedragen als zenuwgassen en ze kunnen nabootsen bij het testen. Hij ontwikkelde eerder chemische verbindingen die zenuwgas neutraliseren en tegelijkertijd een gloed creëren die helder genoeg is om met het blote oog te worden gezien.

"Chemische wapens vormen een gevaarlijke bedreiging voor de mensheid, "Zei Anslyn. "Detectie en neutralisatie zijn de sleutel tot het redden van levens."

Het nieuwe apparaat maakt gebruik van betaalbare, toegankelijke materialen om de eerdere samenstelling van Anslyn nuttiger te maken in real-world scenario's. De chemische sensoren, ontwikkeld door Xiaolong Sun in het laboratorium van Anslyn, fluorescentie genereren, dat is de sleutel tot de analyse. Verschillende kleuren en helderheid kunnen de eerstehulpverleners aangeven welke van de verschillende zenuwgassen aanwezig zijn en hoeveel. Omdat verschillende categorieën zenuwgassen verschillende ontsmettingsprocedures en verschillende behandelingen voor slachtoffers vereisen - en omdat de wapens snel handelen, tijd tot de essentie maken - deze variaties zijn de sleutel.

"Helaas, in het veld kan het moeilijk zijn om met het blote oog verschillen in bloeiwijze te zien. En instrumenten die in het laboratorium worden gebruikt om de bloei te meten, zijn niet draagbaar en kosten $ 30, 000, "zei Sun. "Dit apparaat maakt in wezen foto's van het gloeien."

De camera op een smartphone is gevoelig genoeg om de verschillen in kleur en helderheid in de gloeiende reactie te detecteren. Het team gebruikte een iPhone in het lab. Software, ontwikkeld door afgestudeerde student Alexander Boulgakov en gratis beschikbaar op GitHub, analyseert de kleur en helderheid om het type en de concentratie van het zenuwgas te identificeren. De software kan worden aangepast voor meerdere smartphonesystemen.

Maar onderzoekers hadden ook een lichtdichte ruimte nodig om goed op de camera te kunnen lezen. Ze overwogen een doos te 3D-printen, maar realiseerde zich dat 3D-printers en de materialen die erin worden gebruikt ontoegankelijk kunnen zijn, ongelijk of onbetaalbaar in sommige delen van de wereld. Toen Pedro Metola, een klinisch universitair docent aan de UT, dacht aan het gebruik van Lego.

"Lego's zijn overal hetzelfde, ' zei Metola.

De enige andere benodigde apparatuur is een ultraviolet licht en een standaard testplaat met 96 putjes. De oplossing is goedkoop, draagbare en verstelbare op de vlieg.