211service.com
Urządzenie oferuje drogowy test dopingowy
Jeszcze w tym roku Philips wprowadzi przenośne urządzenie elektroniczne, które wykorzystuje nanocząsteczki magnetyczne do wykrywania pięciu głównych narkotyków rekreacyjnych.
Szybka naprawa: Tester narkotyków firmy Philips wykorzystuje wkład zawierający nanocząsteczki magnetyczne i ręczny analizator. Sfrustrowane całkowite odbicie wewnętrzne (FTIR) służy do wykrywania pięciu głównych narkotyków rekreacyjnych w ciągu 90 sekund.
Urządzenie przeznaczone jest do użytku drogowego przez organy ścigania i zawiera jednorazowy plastikowy wkład oraz ręczny analizator. Wkład składa się z dwóch elementów: kolektora próbek do pobierania śliny oraz komory pomiarowej zawierającej nanocząstki magnetyczne. Cząsteczki są pokryte ligandami, które wiążą się z jedną z pięciu różnych grup narkotyków: kokainą, heroiną, konopiami indyjskimi, amfetaminą i metamfetaminą.
Firma Philips rozpoczęła badanie możliwości zbudowania biodetektora magnetycznego w 2001 roku, dwa lata po tym, jak zespół naukowców z Naval Research Laboratory (NRL) w Waszyngtonie po raz pierwszy użył czujników magnetycznych podobnych do tych stosowanych w dyskach twardych do wykrywania niektórych środków bojowych. . Naukowcy z NRL oznaczyli cząsteczki biologiczne przeznaczone do wiązania się z czynnikami docelowymi za pomocą mikrokulek magnetycznych, a następnie przeskanowali w poszukiwaniu oznakowanych celów optycznie i magnetycznie. To drugie podejście wykorzystywało te same gigantyczne czujniki magnetooporne (GMR), które odczytywały bity na dysku twardym iPoda. Szybko opracowali prototyp wielkości pudełka na buty, zdolny do wykrywania toksyn, w tym rycyny i wąglika.
Firma Philips początkowo opracowała zarówno czujnik GMR, jak i czujnik optyczny, który opiera się na sfrustrowanym całkowitym odbiciu wewnętrznym (FTIR) – tym samym zjawisku, które leży u podstaw skanerów linii papilarnych i ekranów wielodotykowych. Firma zdecydowała się pójść drogą FTIR, aby wykorzystać swoje doświadczenie w budowaniu czujników optycznych do urządzeń elektroniki użytkowej, mówi Jeroen Nieuwenhuis, dyrektor techniczny Philips Handheld Immunoassays, oddziału odpowiedzialnego za komercjalizację technologii biosensorów, znanej pod nazwą handlową Magnotech. .
Przejście na metodę wykrywania optycznego pozwoliło również firmie Philips na uproszczenie wkładów testowych stosowanych przez urządzenie, ułatwiając ich masową produkcję, mówi Nieuwenhuis. Przy obecnym systemie opartym na technologii FTIR możemy łatwiej wytwarzać prostsze wkłady w większych ilościach – dodaje.
Gdy kolektor próbek urządzenia wchłonie wystarczającą ilość śliny, automatycznie zmienia kolor i można go umieścić w komorze pomiarowej, gdzie mieszają się ślina i nanocząsteczki. Elektromagnes przesuwa nanocząsteczki na powierzchnię czujnika, których różne części zostały wstępnie potraktowane jedną z pięciu cząsteczek docelowych leków. Jeśli w próbce znajdują się ślady któregokolwiek z pięciu leków, nanocząstki zwiążą się z nimi. Jeśli próbka nie zawiera leku, zamiast tego nanocząstki zwiążą się z powierzchnią czujnika pokrytą lekiem.
Orientacja pola magnetycznego, które jako pierwsze przyciągnęło nanocząstki do czujnika, jest następnie odwracana, odciągając wszelkie nanoznakowane cząsteczki leków, które mogły przypadkowo przykleić się do powierzchni czujnika, ale pozostawić na miejscu prawidłowo związane. Ta ostatnia magnetyczna sztuczka obiecuje zmniejszyć to, co Larry Kricka, chemik kliniczny z University of Pennsylvania, który niedawno był współautorem artykułu w Chemia kliniczna w sprawie wykorzystania magnetyzmu w testach przyłóżkowych, określa główne ograniczenie w takich testach: niezamierzone wychwytywanie znaczników molekularnych na powierzchni testowej, co jest główną przyczyną zarówno wyników fałszywie dodatnich, jak i fałszywie ujemnych. Kricka nie jest związana z Philipsem, ale służy jako konsultant T2 Biosciences, firmy z Cambridge w stanie Massachusetts, która promuje bioczujnik magnetyczny oparty na technologii MRI.
W fazie analizy wiązka światła jest odbijana od czujnika. Wszelkie nanocząsteczki związane z powierzchnią zmienią swój współczynnik załamania światła, zmieniając w ten sposób intensywność odbitego światła i wskazując stężenie leków w próbce. Poprzez unieruchomienie różnych cząsteczek leku w różnych częściach powierzchni czujnika, analizator jest w stanie zidentyfikować dane śladowe ilości leku. Elektroniczny ekran wyświetla instrukcje i prosty, oznaczony kolorami odczyt wyników.
Test trwa mniej niż 90 sekund i może wykryć leki w stężeniach mierzonych w częściach na miliard przy użyciu jednego mikrolitra śliny. Czujnik ma jeszcze większą czułość – był używany do wykrywania troponiny sercowej, powszechnie używanego wskaźnika zawału serca, w stężeniach 1000 razy niższych.
Philips planuje docelowo wejście na rynek opieki zdrowotnej. Pracuje nad platformą zdolną do badania krwi i śliny oraz poszukuje partnerów, którzy mogą pomóc poszerzyć jego menu testowe poprzez dostarczenie dodatkowych biomarkerów.
Inni badacze zbudowali eksperymentalne urządzenia do magnetycznego wykrywania szerokiej gamy biomolekuł w maleńkich próbkach krwi lub śliny w ekstremalnie niskich stężeniach. Często wiąże się to z użyciem sił mikroprzepływowych lub magnetycznych, aby szybko prześledzić magnetycznie oznakowane cząsteczki przez skanery – chociaż grupa z University of Utah zbudowała nawet prototyp, w którym pałeczka z próbką jest przesuwana po czujniku GMR, jak karta kredytowa przez czytelnika.
Połączenie wysokiej czułości, małych objętości próbek, miniaturyzacji, szybkości i łatwości użytkowania wzbudziło nadzieje na ręczny bioczujnik, który mógłby wykonywać zaawansowane testy z dużą dokładnością.
Wszyscy próbują się tam dostać, mówi Kricka. Pytanie brzmi, kto wygra? Ponieważ Philips zamierza wprowadzić swój tester narkotyków w Europie do końca roku we współpracy z brytyjską firmą diagnostyczną Cozart, producent elektroniki użytkowej wydaje się być gotowy do zdobycia nagrody.