Naarmate de legalisering van recreatieve marihuana in de VS steeds meer voorkomt, maakt zich dus zorgen over wat dat betekent voor de handhaving van DUI-wetten. In tegenstelling tot een blaastest die wordt gebruikt om alcohol op te sporen, de politie beschikt niet over een apparaat waarmee in het veld kan worden vastgesteld of een bestuurder onder invloed is van marihuana. Nieuw onderzoek van de Universiteit van Pittsburgh staat klaar om daar verandering in te brengen.

Een interdisciplinair team van het Department of Chemistry en de Swanson School of Engineering heeft een blaasapparaat ontwikkeld dat de hoeveelheid tetrahydrocannabinol (THC) kan meten, de psychoactieve stof in marihuana, in de adem van de gebruiker. De huidige testmethoden voor drugs zijn gebaseerd op bloed, urine- of haarmonsters en kunnen daarom niet in het veld worden gedaan. Ze onthullen ook alleen dat de gebruiker het medicijn onlangs heeft ingeademd, niet dat ze momenteel onder invloed zijn.

De breathalyzer is ontwikkeld met behulp van koolstofnanobuisjes, kleine buisjes van koolstof 100, 000 keer kleiner dan een mensenhaar. Het THC-molecuul, samen met andere moleculen in de adem, binden aan het oppervlak van de nanobuisjes en veranderen hun elektrische eigenschappen. De snelheid waarmee de elektrische stroom zich herstelt, geeft vervolgens aan of er THC aanwezig is. Nanotechnologiesensoren kunnen THC detecteren op niveaus die vergelijkbaar zijn met of beter zijn dan massaspectrometrie, die wordt beschouwd als de gouden standaard voor THC-detectie.

"De halfgeleider koolstof nanobuisjes die we gebruiken waren zelfs een paar jaar geleden niet beschikbaar, " zegt Sean Hwang, hoofdauteur van het papier en een promovendus in de chemie bij Pitt. "We hebben machinaal leren gebruikt om de ademanalyse te 'leren' om de aanwezigheid van THC te herkennen op basis van de hersteltijd van de elektrische stroom, zelfs als er andere stoffen zijn, zoals alcohol, aanwezig in de adem."

Hwang werkt in het Star Lab, onder leiding van Alexander Star, doctoraat, hoogleraar scheikunde met een nevenaanstelling in de bio-engineering. De groep werkte samen met Ervin Sejdic, doctoraat, universitair hoofddocent elektrische en computertechniek aan de Swanson School of Engineering, om het prototype te ontwikkelen.

"Het creëren van een prototype dat in het veld zou werken, was een cruciale stap om deze technologie toepasbaar te maken, ", zegt Dr. Sejdic. "Er was een multidisciplinair team voor nodig om dit idee om te zetten in een bruikbaar apparaat dat van vitaal belang is om de wegen veilig te houden."

Het prototype lijkt op een blaastest voor alcohol, met een kunststof behuizing, uitstekend mondstuk, en digitale weergave. Het werd getest in het laboratorium en er werd aangetoond dat het de THC kon detecteren in een ademmonster dat ook componenten bevatte zoals koolstofdioxide, water, ethanol, methanol, en aceton. De onderzoekers zullen het prototype blijven testen, maar hopen dat het snel zal worden geproduceerd en beschikbaar zal zijn voor gebruik.

"In rechtsstaten, zie je verkeersborden met de tekst 'Drive High, Krijg een DUI, ' maar er is geen betrouwbare en praktische manier geweest om dat af te dwingen, " zegt Dr. Star. "Er zijn discussies in de juridische gemeenschap over welke niveaus van THC neerkomen op een DUI, maar het maken van zo'n apparaat is een belangrijke eerste stap om ervoor te zorgen dat mensen niet deelnemen en rijden."

Het document waarin dit onderzoek wordt beschreven, "Tetrahydrocannabinol (THC) -detectie met behulp van halfgeleider-verrijkte enkelwandige koolstofnanobuisjes, " werd gepubliceerd in het tijdschrift ACS-sensoren .