Détection de drogue en temps réel à l'aide d'un capteur optique fixé sur la peau humaine. Crédit : Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS)
Des chercheurs en Corée du Sud ont développé avec succès un capteur portable qui peut détecter les drogues illégales dans la sueur en utilisant la technologie des nanomatériaux qui amplifie le signal optique des stupéfiants vers un flexible, matériel porté sur le corps. Dirigé par le Dr Ho Sang Jung, l'unité de recherche fait partie du Korea Institute of Materials Science (KIMS), un institut de recherche financé par le gouvernement et relevant du ministère des Sciences et des TIC.
La technologie permet une détection rapide et très sensible des drogues :le patch sudoripare est fixé sur la peau pendant un certain temps, puis irradié à la lumière pour être testé. Cela ne prend qu'une minute sans nécessiter de processus supplémentaire.
Le processus traditionnel de détection des médicaments nécessite une méthode complexe d'extraction des composants médicamenteux suspectés à partir d'échantillons biologiques, notamment les cheveux, du sang, et de l'urine, puis analyse des médicaments par chromatographie en phase gazeuse ou liquide-spectrométrie de masse (GC/MS ou LC/MS). Le temps de test est plus long et nécessite une grande pièce pour l'instrument et des techniciens qualifiés. Bien que les kits rapides puissent détecter les drogues dans l'urine, ils ne détectent qu'un seul composant dans un seul test et ont une faible sensibilité.
Dans le cas des athlètes, Le contrôle antidopage est effectué pour détecter les substances interdites dans le sang et l'urine. Les tests sanguins sont souvent évités en raison des inquiétudes concernant la baisse des performances sportives, et les tests d'urine peuvent violer les droits de l'homme car le testeur doit observer la miction de l'athlète. Pour les grands événements sportifs tels que les Jeux Olympiques, il est difficile de tester tous les participants.
Les chercheurs se sont concentrés sur la sueur qui n'est pas invasive et relativement exempte de problèmes de droits humains. Cependant, seule une petite quantité de substances est déchargée dans la sueur, même si la sueur contient divers médicaments pris, une technologie de capteur très sensible a dû être développée pour une meilleure détection.
Un chercheur attachant les capteurs portables développés. Crédit : Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS)
La détection hautement sensible de l'équipe a utilisé la technologie de diffusion Raman à surface améliorée capable d'améliorer le signal Raman des substances chimiques de 10 dix fois et plus. Comme le signal de diffusion Raman inclut le signal spécifique des molécules, l'identification intuitive de la substance est possible, quelle que soit la drogue utilisée.
Les chercheurs ont prêté attention à la protéine du cocon, un matériau flexible et portable pour développer un capteur optique portable. Une solution de fibroïne de soie, une protéine naturelle, a été extrait du cocon de ver à soie pour former un film de 160 nanomètres (nm) d'épaisseur. Le film a été recouvert d'un nanofil d'argent de 250 nanomètres (nm) d'épaisseur et transféré sur le patch médical qui peut être fixé sur la peau.
Une fois que le patch a absorbé la sueur, la substance médicamenteuse contenue dans la sueur pénètre dans le capteur portable et atteint le nanofil d'argent. En irradiant le laser Raman sur le patch, le médicament peut être détecté en temps réel sans retirer le capteur.
Cette technologie peut aider à résoudre des problèmes sociaux tels que la distribution de drogue et l'abus liés aux célébrités, transactions de drogue dans les clubs, et la substance interdite prise par les athlètes. Étant donné que le coût de production est inférieur à 50 cents par pièce, il peut être utilisé pour un programme antidopage en tant qu'enquête de dénombrement complète lors de grands événements sportifs tels que les Jeux olympiques.
Dr Ho Sang Jung, le chef d'unité de recherche, mentionné, "Comme on l'a vu dans les récents crimes liés à la drogue, La Corée n'est plus un pays sans drogue. La technologie développée surmonterait les limitations technologiques sur l'identification de la consommation de drogues et de substances interdites et permettrait la détection de drogues sans problèmes invasifs et éthiques. »