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KIMS开发了用于汗液中药物检测的光学传感器材料

该技术可实现快速,高度灵敏的药物检测:将汗斑贴附在皮肤上一定时间后,再用光照射进行测试。仅需一分钟,而无需其他过程。

传统的药物检测过程需要一种复杂的方法,该方法要从包括头发,血液和尿液在内的生物样本中提取可疑的药物成分,然后通过气相色谱或液相色谱-质谱法(GC / MS或LC / MS)分析药物。它需要更长的测试时间,并且需要较大的空间来容纳仪器和熟练的技术人员。尽管快速试剂盒可以检测尿液中的药物,但它们只能在一次测试中检测单个成分,并且灵敏度较低。

对于运动员,进行反兴奋剂测试以检测血液和尿液中的违禁物质。由于担心运动成绩下降,通常应避免进行血液测试,而尿液测试可能会侵犯人权,因为测试人员必须观察运动员的排尿情况。对于大型体育赛事,例如奥运会,很难测试所有参与者。

研究人员专注于汗水,汗水不是侵入性的,相对没有人权问题。但是,即使汗液中含有多种药物,汗液中也仅排放少量物质,因此必须开发一种高度灵敏的传感器技术以更好地进行检测。

该团队的高灵敏度感应利用了表面增强拉曼散射技术,能够将化学物质的拉曼信号增强1010倍以上。由于拉曼散射信号包括分子的特定信号,因此无论排出哪种药物,都可以进行直观的物质识别。

研究人员关注茧蛋白(cocoon protein),一种可穿戴的柔性材料,用于开发可穿戴的光学传感器。从蚕茧中提取一种丝素蛋白溶液(一种天然蛋白)制成160纳米(nm)厚的膜。该膜涂有250纳米(nm)厚的银纳米线,然后转移到可以贴在皮肤上的医用贴片上。

一旦贴剂吸收了汗液,汗液中的药物就会穿过可穿戴传感器并到达银纳米线。通过在贴片上照射拉曼激光,无需移除传感器即可实时检测药物。

这项技术可以帮助解决社会问题,例如与名人有关的药物分配和滥用,俱乐部中的药物交易以及运动员服用的违禁药物。由于每片的生产成本低于50美分,因此可以将其用于反兴奋剂计划,作为大型运动项目(如奥运会)的完整列举调查。

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