Los investigadores han aplicado la nanotecnología magnética, utilizada anteriormente como pantalla de cáncer, para crear lo que podría ser la primera prueba práctica en el camino para la intoxicación por marihuana.
Este noviembre, varios estados votarán si legalizar el consumo de marihuana, uniéndose a más de los estados 20 que ya permiten alguna forma de consumo de cannabis. Esto ha provocado la necesidad de herramientas efectivas para que la policía determine sobre el terreno si las personas conducen bajo la influencia.
Si bien la policía está probando posibles herramientas, no se ha demostrado que ningún dispositivo actualmente en el mercado proporcione rápidamente una medición precisa de la intoxicación por marihuana de un conductor tan eficazmente como un alcoholímetro mide la intoxicación por alcohol. El THC, el agente psicoactivo más potente del fármaco, se analiza con frecuencia en pruebas de laboratorio de sangre o de orina, lo cual no es muy útil para un oficial en el campo.
El nuevo dispositivo podría funcionar como un práctico "potalyzer" porque puede detectar rápidamente no solo la presencia de THC en la saliva de una persona, sino también medir su concentración.
Dirigido por Shan Wang, profesor de ciencia de los materiales e ingeniería y de ingeniería eléctrica, el equipo de la Universidad de Stanford creó un dispositivo móvil que utiliza biosensores magnéticos para detectar pequeñas moléculas de THC en la saliva. Los oficiales podían recolectar una muestra de escupir con un hisopo de algodón y leer los resultados en un teléfono inteligente o computadora portátil en tan solo tres minutos.
Los investigadores que abordan el problema del "potalyzer" se han centrado en la saliva porque la prueba es menos invasiva y porque el THC en la saliva puede correlacionarse con un deterioro mejor que el THC en la orina o la sangre. El gran desafío es que estas pruebas de aspersión pueden ser necesarias para detectar concentraciones superlativamente pequeñas de THC. Algunos estados no tienen un límite establecido de THC en el cuerpo para los conductores, mientras que otros establecen un límite de nanogramos 0 o 5 (una milmillonésima parte de un gramo) por mililitro de sangre.
El dispositivo de Wang puede detectar concentraciones de THC en el rango de 0 a 50 nanogramos por mililitro de saliva. Si bien aún no hay consenso sobre cuánto THC en el sistema de un conductor es demasiado, estudios previos han sugerido un corte entre 2 y 25 ng / mL, dentro de la capacidad del dispositivo de Wang.
Los investigadores lograron tal precisión al aprovechar el comportamiento del magnetismo en nanopartículas, que miden solo unas pocas decenas de billonésimas de metro.
El grupo Wang ha estado explorando la nanotecnología magnética durante años, utilizándolo para atacar problemas tan diversos como el diagnóstico de cáncer in vitro y el almacenamiento de información magnética. En este caso, combinan la nanotecnología magnética con la técnica bioquímica comprobada del inmunoensayo. Los inmunoensayos detectan una determinada molécula en una solución al introducir un anticuerpo que se unirá solo a esa molécula.
Cómo funciona la prueba
En la prueba, la saliva se mezcla con anticuerpos THC, que se unen a cualquier molécula de THC en la muestra. Luego, la muestra se coloca en un cartucho de chip desechable, que contiene sensores magnetorresistivos (GMR) prerrecubiertos con THC, y se inserta en el lector de mano.
Esto pone en movimiento una "competencia" entre el THC prerrevestido en el sensor y el THC en la saliva para unirse con los anticuerpos; cuanto más THC contenga la saliva, menos anticuerpos estarán disponibles para unirse al THC en la superficie del sensor.
El número de anticuerpos unidos a las moléculas de THC en el sensor le dice al dispositivo cuántos anticuerpos utilizó el THC en la muestra y, por lo tanto, cuántas moléculas de THC estaban presentes en la muestra.
A continuación, se introducen en la muestra nanopartículas magnéticas, especialmente hechas para unirse solo a los anticuerpos. Cada nanopartícula se une a un par de THC-anticuerpo como un faro adhesivo, pero solo las moléculas en la superficie del sensor estarán lo suficientemente cerca como para disparar los biosensores GMR en el lector. Luego, el dispositivo usa Bluetooth para comunicar los resultados a la pantalla de un teléfono inteligente o computadora portátil.
"Hasta donde sabemos, esta es la primera demostración de que los biosensores GMR son capaces de detectar moléculas pequeñas", escribe Wang en un documento que describe el dispositivo en Química analítica.
Otras drogas, también
La plataforma tiene una utilidad potencial más allá del THC. Al igual que con el THC, los biosensores de GMR en el dispositivo podrían detectar cualquier molécula pequeña, lo que significa que la plataforma también podría detectar morfina, heroína, cocaína u otras drogas.
De hecho, con los sensores 80 incorporados, el chip biosensor GMR podría detectar una sola muestra de múltiples sustancias. El equipo ya ha intentado detectar morfina con resultados prometedores.
Los estudiantes están trabajando actualmente en la creación de un factor de forma fácil de usar para el dispositivo, que debería pasar por pruebas de campo y ser aprobado por los reguladores antes de que pueda ser desplegado por la policía.
Otra cosa que debería ocurrir antes de que el dispositivo sea útil para la aplicación de la ley: las leyes estatales deben establecer límites para la concentración de THC permitida en la saliva de un conductor.
Aquí también, el nuevo dispositivo podría ser útil. Por ejemplo, la próxima generación del dispositivo podría detectar tanto la sangre como la saliva de un sujeto para establecer una comprensión de la correlación entre el nivel de THC en la sangre y el nivel de THC en la saliva con el mismo grado de intoxicación.
Fuente: Carrie Kirby para Universidad de Stanford
Libros relacionados
at InnerSelf Market y Amazon
