این حسگر ماده مخدر را به سرعت تشخیص میدهد!

به گزارش مجله خبری نگار،فنتانیل ماده مخدر مصنوعی بوده که یکی از ترکیبات موجود در موارد اوردوز منجر به مرگ در آمریکا است. این ماده اغلب با دارو‌های دیگر مخلوط می‌شود، اما به دلیل پتانسیلی که دارد، اغلب در چنان مقادیر کمی استفاده می‌شود، که تشخیص آن دشوار است.

حسگری که تیم تحقیقاتی استار ساخته حاوی نانولوله‌های کربنی و نانوذرات طلا است و با کمک این نانومواد فنتانیل از دیگر مواد مخدر جداسازی می‌شود. با این حال، کلید حساسیت بالای این حسگر، ترکیب آنتی‌بادی‌های فنتانیل است.

این حسگر یک نسخه اصلاح شده از یک حسگر کرونا است که توسط گروه تحقیقاتی استار در سال ۲۰۲۰ ساخته شد. حسگر کرونا نیز خود از روی حسگر THC ساخته شده است که در سال ۲۰۱۹ برای شناسایی ماریجوانا طراحی و تولید شد.

در هسته هر یک از این حسگر‌ها تراشه‌ای حاوی نانولوله کربنی وجود دارد. نانوذرات طلا به نانولوله‌ها متصل هستند، هر نانولوله حدود ۴۳ نانومتر طول دارد.

در عمل، مولکول‌های فنتانیل به نانوذرات متصل می‌شوند و موجب جریان الکتریکی در نانولوله‌ها می‌شوند. مواد مختلف جریان‌های مختلفی را ایجاد می‌کنند. با استفاده از یادگیری ماشینی، این حسگر توانست یک مولکول فنتانیل را شناسایی کند. همچنین در هنگام تمایز فنتانیل از سایر مواد مخدر، نرخ موفقیت در شناسایی ۹۱ ٪ بود.

برای رسیدن به سطح حساسیت بسیار بالا، این گروه تحقیقاتی آنتی‌بادی‌های فنتانیل را به نانوذرات وصل کردند. مولکول‌های فنتانیل به طور محکم به هر آنتی‌بادی که با آن‌ها روبرو شود، متصل می‌شوند و جریان الکتریکی عبوری از نانولوله‌ها را تغییر می‌دهند. چنین تغییری نشانگر حضور فنتانیل است. این حسگر می‌تواند در غلظت‌های فمتومولار اقدام به شناسایی کند.

علاوه بر حساسیت بالا، یکی دیگر از مزایای این حسگر قابلیت حمل آن است. برای تشخیص چنین مقادیر کمی از فنتانیل به یک طیف‌سنج جرمی نیاز است در حالی که این فناوری جدید می‌تواند قابل حمل باشد.