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光谱学是否有助于阻止类罂粟碱药物的流动?

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在此应用中,HR 系列高分辨率光谱仪用作项目的一部分,以开发光纤传感器,用于检测和筛选模仿强效类罂粟碱芬太尼效果的设计药物。

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背景

类罂粟碱药物危机的影响是惊人的。根据美国健康与人类服务部的数据,2019 年,超过 1000 万 12 岁或以上的人使用过滥用类罂粟碱药物,并且美国有三分之二的过量剂量相关死亡事件涉及类罂粟碱药物。在全球范围内,80% 的因药物滥用而致死和残疾的健康个体归因于类罂粟碱药物。1

现在,芬太尼等强效合成类罂粟碱药物及其非法类似物(化学性质相似的物质,通常称为设计药物)的出现促进了对更快、更便宜的检测方法的需求。光谱学是否可以成为当前毒理学分析实践的替代方案之一?

解决方案

正如最近在 《生物传感器和生物电子学》 中发表的开放性论文所述,来自多个欧洲学术和商业领域的 一群光子学和医疗技术研究人员开发了一种新型光纤传感器,用于检测血中的芬太尼类似物。2

更具体地讲,该传感器旨在检测血液中的丁酰芬太尼。截至 2021年,据论文作者称,此类似物的定期毒理学分析尚未确定。

该研究团队的传感器由带有分子印迹的长时光纤光栅阵列组成,并配有一个 Ocean Insight 光谱仪,用于根据关键模拟标准测量传感器的透射光谱(图 1)。初始结果非常成功,展示了该传感器如何替代现有的实验室仪器,速度更快、更简单、更紧凑且成本更低。此外,该传感器可以适应不同的类罂粟碱药物,帮助执法人员和医疗专业人员更容易跟上诊断挑战。

Opioids_Figure1-fentanyl-analog-detection-setup.jpg

插图 1. 高分辨率光谱仪测量样品在流动系统中的传输。长周期光栅阵列的图示位于顶部。打开 - 访问图像。

 

使用的设备

  • HR 系列高分辨率光谱仪。光学分辨率 <1.0 nm(FWHM)的高分辨率光谱仪是激光表征、原子发射线分析和光纤光栅传输等应用的理想选择。
  • HL-2000 钨灯。提供 360-2400 nm 的稳定输出。

 

为什么筛查很重要

虽然迄今为止类罂粟碱药物危机主要局限于美国,但欧洲和其他地区的相关方已经注意到了这一点。部分原因是新设计药物的筛选工作非常具有挑战性。例如,美国药物执行管理局已鉴定出近 20 种不同的芬太尼类似物,其中一些的效力可比吗啡高达数千倍。能够使用光谱快速、经济有效地筛查这些非法药物,将有助于挽救生命,并可减少因疫情而本已捉襟见肘的医疗资源所承受的压力。

下载本应用说明。

 

参考文献

1. United Nations World Drug Report, 2020.

2. Liu, L., Grillo, F., Canfarotta, F., Whitcombe, M., Morgan, S.P., Piletsky, S., Correia, R., He, C., Norris, A., and Korposh, S. Carboxyl-fentanyl detection using optical fibre grating-based sensors funtionalised with molecularly imprinted nanoparticles, Biosensors and Bioelectronics, Volume 177, 1 April 2021, 113002.

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