دستگاه تشخیص فنتانیل، دقیق‌تر از سگ‌های مواد‌یاب
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، سیستم توسعه‌یافته توسط PNNL از تشخیص غیرتماسی برای نمونه‌برداری از هوای محیط با حساسیت قابل توجه استفاده می‌کند.
یک دستگاه قابل حمل که فنتانیل، کوکائین و مواد منفجره را از هوا بهتر از سگ‌های آموزش‌دیده بو می‌کشد، می‌تواند به زودی نحوه‌ی شناسایی مواد مخدر و سایر مواد مضر توسط مأموران مرزی ایالات متحده را تغییر دهد.
این حسگر که VaporID نام دارد، به اندازه یک اجاق مایکروویو است و در آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام (PNNL) وزارت انرژی ساخته شده و توسط شرکت سازنده ابزار کالیفرنیایی BaySpec در حال تجاری‌سازی است.
این سیستم که در نشست انجمن طیف‌سنجی جرمی آمریکا در ماه ژوئن رونمایی شد، بخار فنتانیل را با دقت شش قسمت در تریلیون تشخیص می‌دهد که بسیار فراتر از زمان پنج تا سی دقیقه‌ای آزمایش‌های سواب فعلی است. این زمان به اندازه کافی حساس است تا حتی ضعیف‌ترین ردپای این ماده را نیز تشخیص دهد.
یافتن مسیر نامرئی
یک نسخه رومیزی که هنوز در آزمایشگاه است، به لطف یک لوله جریان جوی که به مولکول‌های کمیاب دارو زمان بیشتری برای پیوند با یون‌های باردار قبل از شناسایی می‌دهد، به ده قسمت در هر کادریلیون رسید.
این مانند پیدا کردن یک سوزن کاج در میان تمام درختان واشنگتن یا پیدا کردن یک سکه در انبوهی از سکه‌هایی است که ارتفاع آنها به ۱۷ میلیون برابر ارتفاع کوه اورست می‌رسد.
در آزمایش میدانی سال گذشته در گذرگاه مرزی نوگالس، آریزونا، این دستگاه در عرض چند ثانیه فنتانیل را به همراه مت‌آمفتامین، MDMA، کوکائین و کتامین در داخل آزمایشگاه گمرک و حفاظت مرزی ردیابی کرد.
این دستگاه با وزن ۴۰ پوند، هوای محیط را به داخل می‌کشد و مولکول‌های مشکوک را برای تجزیه و تحلیل فوری به یک طیف‌سنج جرمی مینیاتوری هدایت می‌کند. همچنین می‌تواند آنالوگ‌های فنتانیل، نسخه‌های شیمیایی تغییر یافته این دارو که در آزمایشگاه‌های غیرقانونی برای جلوگیری از شناسایی طراحی شده‌اند، را بو بکشد.
سگ‌ها، داده‌ها و تشخیص
در حال حاضر، فنتانیل از طریق نمونه‌برداری تماسی، که شامل کشیدن سطوح برای تجزیه و تحلیل شیمیایی است، یا با کمک سگ‌های آموزش‌دیده‌ی شناسایی، شناسایی می‌شود. ماموران مرزی همچنین برای شناسایی تهدیدات بالقوه به نشانه‌های رفتاری و سایر شاخص‌ها متکی هستند.
PNNL طی دو سال گذشته با BaySpec همکاری داشته تا این سیستم را برای استفاده در دنیای واقعی آماده کند.
انتظار می‌رود نسخه تجاری آن که می‌تواند مواد مخدر و مواد منفجره را تشخیص دهد، اواخر امسال عرضه شود.
این تیم همچنین با وزارت امنیت داخلی همکاری می‌کند تا این فناوری را برای غربالگری محموله‌ها، چمدان‌ها، نامه‌ها و افراد تطبیق دهد.
این فناوری بر اساس بیش از یک دهه تحقیق در PNNL در زمینه تشخیص بخار برای کاربرد‌های امنیت داخلی، از جمله کار‌های اولیه‌ای که توسط آژانس کاهش تهدید دفاعی تأمین مالی شده است، بنا شده است.
تشخیص دارو‌هایی مانند فنتانیل یا مواد منفجره‌ای مانند TNT و PETN آسان نیست. این مواد فشار بخار کمی دارند، به این معنی که مولکول‌های بسیار کمی را در هوا آزاد می‌کنند. گرفتن این مولکول‌های نادر در محیط‌های شلوغ پر از بخار‌های رقیب از عطرها، سوخت‌ها و پاک‌کننده‌ها حتی سخت‌تر است.
این سیستم نویز پس‌زمینه را فیلتر می‌کند تا روی مولکول‌های مورد نظر تمرکز کند. سپس آنها را با یون‌ها، ذرات باردار الکتریکی که مانند دروازه‌بان عمل می‌کنند، برچسب‌گذاری می‌کند و فقط اهداف را برای شناسایی به طیف‌سنج جرمی اجازه می‌دهد.
یکی از ویژگی‌های کلیدی، لوله جریان جوی است که توسط شیمیدان PNNL، رابرت اوینگ و تیمش توسعه داده شده است.
این به مولکول‌های فنتانیل چند ثانیه بیشتر فرصت می‌دهد تا با یون‌ها واکنش نشان دهند و احتمال ثبت حتی کم‌نورترین ردپا‌ها را افزایش می‌دهد.