Опиоиды, такие как фентанил, морфин и оксикодон, являются препаратами, наиболее связанными с передозировками в США . Типичные методы скрининга на употребление наркотиков включают сбор образцов крови, слюны или мочи. Теперь в аналитической химии исследователи демонстрируют похожий на ручку инструмент, который может быстро и неинвазивно собирать молекулы с поверхности кожи для скрининга на опиоиды с помощью масс-спектрометрии.

« После того, как я увидел увлекательную работу доктора [Ливии] Эберлин по использованию «MasSpec Pen» для неразрушающего взятия образцов тканей для выявления рака, мне стало очень интересно узнать, как эту технологию можно использовать для быстрого неинвазивного токсикологического скрининга в клиниках и отделениях интенсивной терапии», — говорит соавтор исследования Уильям Кларк.

«Доступ к этой информации в режиме реального времени может позволить осуществлять более раннее вмешательство для пациентов, подверженных риску передозировки наркотиков или нуждающихся в лечении наркотической зависимости».

Распространенным аналитическим методом обнаружения опиоидов в образцах крови, слюны и мочи является жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ЖХМС). Клинический ЖХМС-скрининг обеспечивает превосходное обнаружение и чувствительность, но сбор и подготовка образцов сложны и требуют много времени. Помимо жидкостей организма, опиоиды также распределяются в коже.

Итак, Уильям Кларк, Ливия Эберлин и их коллеги объединили усилия, чтобы модифицировать свой портативный MasSpec Pen в модульный инструмент, который быстро собирает молекулы с поверхности кожи для тестирования на опиоиды, устраняя необходимость в дополнительной подготовке образцов.

Новая версия MasSpec Pen доставляет небольшую каплю воды и этанола на поверхность кожи. Пока она там находится, жидкость извлекает молекулы, которые могут указывать на употребление наркотиков в прошлом. Через 3 секунды капля жидкости всасывается ручкой в ​​пробирку для сбора. Образец можно немедленно проанализировать с помощью масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением или сохранить для будущего анализа.

После успешных демонстраций концепции на участках человеческой кожи команда протестировала MasSpec Pen на руке или кисти восьми участников, которые, как известно, подверглись воздействию фентанила и гидроморфона. Когда исследователи сравнили данные образцов кожи нового инструмента сбора с традиционно собираемыми данными мочи и слюны, они обнаружили:

Фентанил был обнаружен в семи образцах кожи MasSpec Pen, но гидроморфон отсутствовал.
Фентанил и гидроморфон во всех восьми образцах мочи .
Фентанил в пяти образцах слюны (один образец не удалось проверить) и гидроморфон в четырех образцах слюны.
Хотя образцы, собранные MasSpec Pen, не имели такого же уровня обнаружения, как образцы мочи и слюны , простота использования и портативность устройства показывают перспективность для будущих разработок. Исследователи отмечают, что расхождения могут быть связаны со временем приема наркотиков по сравнению с временем проведения тестирования. Будущие исследования команды могут изучить влияние типа кожи, чистоты кожи и степени воздействия наркотиков на пределы обнаружения MasSpec Pen и анализ опиоидов.

Некоторые авторы имеют патенты на MasSpec Pen и участвуют в деятельности компании MS Pen Technologies, Inc., занимающейся коммерциализацией этой технологии.