光谱学是否有助于阻止类罂粟碱药物的流动?
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。
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。
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。
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。
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
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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。
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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。