追踪阿片类药物流行情况

该设备应对了阿片类药物流行的一个主要挑战:确定社区中使用的药物的数量和种类. 隐私问题和有限的资源是测试大量人群的障碍. 另一种方法是基于废水的流行病学, 类似于在大流行期间通过测试废水来测量社区冠状病毒感染水平.

“废水检测是一种新兴的策略，可以克服与个体药物检测相关的局限性和耻辱, 它还提供了一个更客观的衡量社区吸毒情况的方法,Giner实验室高级材料副总裁Avni Argun说, 该项目的共同领导. “虽然废水测试在欧洲已经广泛进行，但在美国只有少数电子游戏正规平台.S. 该团队设备的快速便携性 是否允许以低成本和高地理分辨率进行大规模人口测试.”

阿冈在马萨诸塞州牛顿市吉纳实验室(Giner Labs)的团队所做的工作., 由美国国立卫生电子游戏正规平台院下属的国家药物滥用电子游戏正规平台所资助, 该公司正在与电子游戏正规平台人员合作开发智能城市工具，以协助解决药物使用和滥用问题的公共卫生监测项目. 该项目的额外资金来自美国国家科学基金会, 美国国立卫生电子游戏正规平台院, 以及海军电子游戏正规平台办公室.

该团队的原型可以为公共卫生官员提供一种更便宜、更快速的工具，用于确定阿片类药物的使用水平和社区范围内治疗干预措施的影响.

而石墨烯之前已被用于传感生物样品, 该团队的工作是首次证明这种材料可以用于废水, 伯奇说.

除了, 这是使用石墨烯基场效应晶体管的首次演示, 一种读取电量的电子装置, 同时检测多个目标, 根据报告.

这一突破得益于石墨烯电子多路复用传感器的设计和实现, 或宝石, 平台, 伯奇说. 该平台可以同时感知四种不同的目标分子, 同时保护它们不受废水中有害元素的影响, 其中的样本是由弥撒提供的. 科德角替代化粪池系统测试中心.

该团队使用了“适体”,在这种情况下，被设计成只附着在特定分子上的DNA链, 废水中各种阿片样物质的代谢物. 当适体附着在药物上时，它会折叠，给石墨烯带来更多的电荷. 监测石墨烯上的电荷量，以检测特定阿片样物质代谢物的存在, 伯奇说.

“这些适配体附着在我们的石墨烯设备上，当捕获药物时, 石墨烯上的感应电荷被电子读取,伯奇说. “我们的制造工艺和设计使得检测下限比以前其他方法的报告好了一个数量级.”

以前的采样工具面临着局限性，因为它们需要运输样品并在实验室环境中进行测试. 这些要求带来的成本限制了资源不足的社区广泛采用和使用. 通过克服这些限制, 石墨烯装置可以在多个位置提供近乎实时的监控, 这也可以帮助分配资源，如急救人员或具体的干预策略, 伯奇说.

“这是第一个这样的传感器，可以实现如此简单和易于使用的设置-一个单一的GEMS平台是一个便士的大小,伯奇补充道.

GEMS的成功源于Burch领导的长期合作, 汇集了电子游戏软件生物学副教授Tim van Opijnen的DNA专业知识, 波士顿大学化学家奚凌培育的石墨烯, 以及argn和Giner实验室科学家的生物传感器检测开发专业知识.

该项目的其他电子游戏正规平台人员包括电子游戏软件的电子游戏正规平台生Michael Geiwitz, 电子游戏正规平台科学家纳伦德拉·库马尔, 本科生马修·加泰罗尼亚, 博士后电子游戏正规平台员Juan C. Ortiz-Marquez; Giner Labs’ Muhit Rana, Niazul Islam Khan, 安德鲁•韦伯, and Badawi Dweik; and BU graduate student Hikari Kitadai. 3月, 盖维茨在芝加哥举行的美国物理学会年会上讨论了这些发现.

伯奇说，电子游戏正规平台小组对该设备在恶劣的废水环境下的耐受性感到惊讶. 他说，他的实验室正在NIDA小企业创新电子游戏正规平台(SBIR)资助下与Giner实验室合作，开发最终用于商业用途的设备.

“我们也在电子游戏正规平台这个平台的其他用途, 例如在家中快速检测病毒感染和/或废水中是否存在病原体,伯奇说.

艾德·海沃德|大学传播| 2022年5月