Forscher an der University of Pittsburgh haben einen hochsensiblen Drogensensor entwickelt, der auf Nanotechnologie basiert. Dieses portable Gadget ist in der Lage, selbst kleinste Mengen von Fentanyl aufzusp\u00fcren. Durch die Verwendung von Nanor\u00f6hrchen, Nanopartikeln und Antik\u00f6rpern konnte die Empfindlichkeit des Sensors im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Ger\u00e4ten um das Hunderttausendfache gesteigert werden. Dadurch kann das synthetische Opioid Fentanyl, das eigentlich zur Schmerzlinderung eingesetzt wird, aber auch zunehmend als Rauschmittel missbraucht wird, pr\u00e4zise erkannt werden. Zus\u00e4tzlich ist der Sensor in der Lage, zwischen Fentanyl und anderen Opioiden zu unterscheiden.<\/p>\n
Zur Identifizierung von Fentanyl nutzt der Sensor Kohlenstoff-Nanor\u00f6hrchen und Gold-Nanopartikel. Die au\u00dfergew\u00f6hnliche Sensitivit\u00e4t des Sensors beruht auf der Integration von Fentanyl-Antik\u00f6rpern. Der Hauptforscher, Dr. John Star, erkl\u00e4rt, dass sie die Natur gewisserma\u00dfen als Inspiration nutzen, um diese extrem niedrigen Nachweisgrenzen zu erreichen. Der innovative Sensor, der eine Weiterentwicklung des COVID-19-Sensors aus dem Jahr 2020 ist, basiert auf einem THC-Atemtest \u00e4hnlich einem Alkoholtester f\u00fcr Marihuana, den Star bereits 2019 entwickelt hat.<\/p>\n
Der zentrale Bestandteil des Sensors ist ein Chip, auf dem Kohlenstoffnanor\u00f6hrchen angebracht sind. Diese R\u00f6hrchen sind winzige Dr\u00e4hte, die um den Faktor 100.000 d\u00fcnner sind als ein menschliches Haar, aber den elektrischen Strom gut leiten k\u00f6nnen. Die Nanor\u00f6hrchen sind mit Goldnanopartikeln von etwa 43 Nanometern Gr\u00f6\u00dfe versehen. In der Praxis verbinden sich die Fentanyl-Molek\u00fcle mit den Nanopartikeln, wodurch ein Strom erzeugt wird, der durch die Nanor\u00f6hrchen flie\u00dft. Unterschiedliche Substanzen erzeugen verschiedene Stromst\u00e4rken. Durch maschinelles Lernen kann der Sensor darauf trainiert werden, ein Fentanylmolek\u00fcl zu identifizieren. Bei der Unterscheidung von Fentanyl zu anderen Opioiden betr\u00e4gt die Trefferquote beeindruckende 91 Prozent.<\/p>\n
Diese Funktion ist von gro\u00dfem Nutzen, um festzustellen, ob andere Medikamente mit Fentanyl verunreinigt wurden, was eine g\u00e4ngige Praxis unter Drogenh\u00e4ndlern ist. Star und sein Team haben einen Antik\u00f6rper gegen Fentanyl entwickelt, den sie an die Nanopartikel aus Gold gebunden haben. Durch die Bindung der Fentanylmolek\u00fcle an die Antik\u00f6rper wird der Stromfluss, der von den Antik\u00f6rpern zu den Nanor\u00f6hren f\u00fchrt, ver\u00e4ndert. Dadurch ist die Erkennung der Droge m\u00f6glich.<\/p>\n
Im Gegensatz zu den bisher verwendeten gro\u00dfen Massenspektrometern, die zur Erkennung von Fentanyl verwendet wurden, ist das Ger\u00e4t mobil einsetzbar. Star beabsichtigt, den Sensor zu modifizieren, um auch den Nachweis anderer Drogen zu erm\u00f6glichen. Dieser innovative Drogensensor k\u00f6nnte in Zukunft dazu beitragen, den Missbrauch und die Verbreitung von gef\u00e4hrlichen Substanzen einzud\u00e4mmen und die \u00f6ffentliche Sicherheit zu verbessern.<\/p>\n
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