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    Rapido, rilevamento affidabile dei farmaci in loco utilizzando un sensore indossabile

    Rilevamento della droga in tempo reale utilizzando un sensore ottico attaccato alla pelle umana. Credito:Korea Institute of Materials Science (KIMS)

    Ricercatori in Corea del Sud hanno sviluppato con successo un sensore indossabile in grado di rilevare le droghe illegali nel sudore utilizzando la tecnologia dei nanomateriali che amplificano il segnale ottico dei narcotici in modo flessibile, materiale indossato dal corpo. Guidato dal dottor Ho Sang Jung, l'unità di ricerca fa parte del Korea Institute of Materials Science (KIMS), un istituto di ricerca finanziato dal governo sotto il Ministero della Scienza e delle TIC.

    La tecnologia consente un rilevamento rapido e altamente sensibile dei farmaci:il cerotto sudore viene attaccato alla pelle per un certo periodo di tempo e quindi irradiato con la luce per il test. Ci vuole solo un minuto senza richiedere un processo aggiuntivo.

    Il processo tradizionale di rilevamento dei farmaci richiede un metodo complesso per estrarre i componenti sospetti del farmaco da campioni biologici inclusi capelli, sangue, e urina, e quindi l'analisi dei farmaci mediante gas o cromatografia liquida-spettrometria di massa (GC/MS o LC/MS). Richiede tempi di test più lunghi e un ampio spazio per lo strumento e tecnici qualificati. Sebbene i kit rapidi possano rilevare i farmaci nelle urine, rilevano solo un singolo componente in un singolo test e hanno una bassa sensibilità.

    Nel caso degli atleti, vengono condotti test antidoping per rilevare sostanze proibite nel sangue e nelle urine. Gli esami del sangue sono spesso evitati a causa di preoccupazioni sul calo delle prestazioni atletiche, e il test delle urine può violare i diritti umani in quanto il tester deve osservare la minzione dell'atleta. Per i grandi eventi sportivi come le Olimpiadi, è difficile mettere alla prova tutti i partecipanti.

    I ricercatori si sono concentrati sul sudore che non è invasivo e relativamente esente da problemi di diritti umani. Però, solo una piccola quantità di sostanze viene scaricata nel sudore, anche se il sudore contiene vari farmaci assunti, è stato necessario sviluppare una tecnologia di sensori altamente sensibile per una migliore rilevazione.

    Un ricercatore che collega i sensori indossabili sviluppati. Credito:Korea Institute of Materials Science (KIMS)

    Il rilevamento altamente sensibile del team ha utilizzato la tecnologia di diffusione Raman potenziata dalla superficie in grado di migliorare il segnale Raman delle sostanze chimiche di 10 10 volte e altro. Poiché il segnale di dispersione Raman include il segnale specifico delle molecole, l'identificazione intuitiva della sostanza è possibile indipendentemente dal farmaco che viene rilasciato.

    I ricercatori hanno prestato attenzione alla proteina del bozzolo, un materiale flessibile e indossabile per sviluppare un sensore ottico indossabile. Una soluzione di fibroina di seta, una proteina naturale, è stato estratto dal bozzolo del baco da seta per formare un film spesso 160 nanometri (nm). Il film è stato rivestito con nanofilo d'argento spesso 250 nanometri (nm) e trasferito al cerotto medico che può essere attaccato alla pelle.

    Una volta che il cerotto assorbe il sudore, la sostanza farmacologica nel sudore penetra nel sensore indossabile e raggiunge il nanofilo d'argento. Irradiando il laser Raman sul cerotto, il farmaco può essere rilevato in tempo reale senza rimuovere il sensore.

    Questa tecnologia può aiutare ad affrontare problemi sociali come la distribuzione di droga e gli abusi legati alle celebrità, transazioni di droga nei club, e la sostanza proibita presa dagli atleti. Poiché il costo di produzione è inferiore a 50 centesimi al pezzo, può essere utilizzato per un programma antidoping come indagine completa durante i grandi eventi sportivi come le Olimpiadi.

    Dott. Ho Sang Jung, il capo dell'unità di ricerca, disse, "Come si è visto nei recenti crimini legati alla droga, La Corea non è più un paese libero dalla droga. La tecnologia sviluppata supererebbe le limitazioni tecnologiche sull'identificazione dell'uso di droghe e sostanze proibite e consentirebbe il rilevamento della droga senza problemi invasivi ed etici".


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