Dr Shalini Prasad (devant), chef du département de bio-ingénierie par intérim à la Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science, détient le biocapteur THC développé par son équipe. À l'arrière, de gauche, sont titulaires d'un doctorat en génie électrique. étudiant Devangsingh Sankhala, ingénieur de recherche Paul Rice et docteur en génie biomédical. l'étudiant Vikram Narayanan Dhamu.

La marijuana est la drogue illicite la plus couramment utilisée aux États-Unis. Alors que les États sont aux prises avec les lois sur la marijuana, les agences de sécurité publique ont du mal à identifier ceux qui conduisent sous leur influence.

Des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas ont créé un capteur qui utilise la salive pour signaler rapidement, en une minute, le niveau de THC d'un sujet, la composante psychoactive de la marijuana.

Leur étude de preuve de concept, publié en septembre dans Rapports scientifiques sur la nature , pourrait ouvrir la voie à une nouvelle évaluation DUI en bordure de route pour le THC qui fonctionne à peu près de la même manière que les tests de facultés affaiblies par l'alcool.

"Même ici au Texas, où la marijuana n'est pas encore légale, la conversation a déjà commencé, " a déclaré le Dr Shalini Prasad, auteur correspondant de l'étude et chef intérimaire du département de bio-ingénierie à l'école d'ingénierie et d'informatique Erik Jonsson. « Avons-nous des technologies qui, si vous faites un dépistage rapide à un arrêt en bordure de route, peut déterminer les niveaux de THC avec précision?"

Le composant actif de la marijuana, tétrahydrocannabinol (THC), peut affecter la mémoire d'un utilisateur, mouvements, la prise de décision, concentration, coordination, et perception sensorielle et temporelle.

"Les effets de la marijuana varient tellement d'une personne à l'autre, " dit Prasad, le professeur Cecil H. et Ida Green en biologie des systèmes. "Il y a des recherches importantes sur le fonctionnement de son métabolisme. Mais déterminer comment il fonctionne sur la population générale à travers diverses données démographiques est difficile, beaucoup plus que pour l'alcool."

L'équipe de Prasad a précédemment développé des biocapteurs qui analysent la sueur pour détecter les niveaux de certains produits chimiques, comme le glucose, dans le corps. Mais le délai entre le moment où la marijuana pénètre dans le corps et son départ par la sueur est trop long pour des raisons de sécurité publique. Prises de sang, tout en étant précis, sont également chronophages, invasives et impliquent des compétences médicales que tous les agents des forces de l'ordre ne possèdent pas.

"Pour une évaluation de la sécurité publique, le temps est critique, " a déclaré Prasad. " Après avoir passé en revue les technologies existantes, nous avons entrepris de produire des lectures plus rapides, pour faire un appareil facile à utiliser et pour garantir que l'interprétation des données est extrêmement robuste."

Prasad a expliqué que l'utilité d'un test plus rapide irait au-delà des préoccupations de sécurité publique.

"Dans les endroits où c'est légal, la marijuana est également administrée dans un espace médical, ", a-t-elle déclaré. "Ils doivent donc aussi comprendre l'ampleur de l'impact thérapeutique."

S'en tenir à la salive

La salive offre une alternative au sang et à la sueur qui résout le problème du temps tout en conservant la précision. Il peut également être obtenu facilement via un écouvillonnage de la joue.

« Des kits à domicile existent déjà à cet effet, mais ils demandent une grande précision de conduite et prennent tout de même plus de temps que quelqu'un n'en aurait à un arrêt en bord de route, " a déclaré Prasad.

La méthode de Prasad repose sur l'activité électrochimique des molécules, ou comment ils réagissent à un champ électrique. Après la consommation de marijuana, Le THC dans le corps se décompose en molécules appelées métabolites. L'appareil de Prasad capte le signal électrochimique distinct d'un métabolite, et la force du signal indique la concentration en THC.

Bien qu'étant le meilleur choix, la salive s'accompagne toujours de complications.

"Il y a beaucoup plus de molécules interférentes dans la salive, " dit-elle. " Beaucoup de ces autres composés sont beaucoup plus électroactifs que le métabolite du THC, ce qui le rend difficile à détecter via l'électrochimie que nous avons utilisée dans nos capteurs de glucose. C'est le défi de l'ingénierie."

La salive peut aussi être plutôt acide, ajoutant un autre obstacle au processus de détection.

"Les acides ont tendance à camoufler d'autres signaux électrochimiques, " a déclaré Prasad. " Nous avons donc dû trouver un moyen de filtrer ce bruit. "

L'équipe de Prasad a surmonté le problème du signal sur bruit en concevant un revêtement pour le capteur qui agit comme un lubrifiant, propagation en réponse au métabolite cible pour amplifier le signal.

"Nous réglons le cadran sur une radio métaphorique, " dit-elle. " Nous connaissons la fréquence de la 'station' que nous voulons, C'est, où le métabolite du THC se lie à notre revêtement. Notre cadran accorde les autres fréquences, augmenter la sensibilité de notre capteur."

L'équipe de Prasad a travaillé pendant environ trois ans, par intermittence, sur la méthode de détection salivaire. Ses résultats montrent que la salive peut fonctionner comme une alternative à la détection de la marijuana aux tests sanguins.

« Nous avons montré avec une précision de 95 % la corrélation entre la concentration salivaire et la concentration sanguine de THC, " elle a dit.

Avec un test de prototype précis en main, Prasad espère s'associer à des chercheurs qui travaillent en étroite collaboration avec le métabolisme de la marijuana.

"De nombreux centres de recherche et laboratoires gouvernementaux mènent des recherches sur le métabolisme de la marijuana, et ils attendaient l'arrivée d'un outil comme le nôtre, " elle a dit.

Santé et sécurité publiques

Aller de l'avant, Prasad envisage de répondre aux besoins liés à la fois à la santé et à la sécurité publiques.

"Le problème du niveau de déficience est difficile car il n'y a pas de seuil numérique existant pour le THC, comme c'est le cas avec les niveaux d'alcool dans le sang, " dit-elle. " Les législateurs et les organismes de sécurité publique ont besoin du contexte que de telles lectures fournissent pour déterminer une limite de concentration standard.

"À la fois, comme pour tout autre médicament, où la marijuana est utilisée pour soulager la douleur, nous voulons mieux comprendre l'efficacité du traitement. Par exemple, quelle est la durée d'efficacité par dose ? Quel dosage est suffisant ? Notre capteur devrait pouvoir aider à répondre à ces questions."