Synthetische sensor detecteert crystal meth

Ze zijn er wel, methodes om methamfetamine, in kristalvorm beter bekend als crystal meth, te detecteren. Maar de meeste methoden zijn traag en vereisen ingewikkelde experimentele procedures. De grootste uitdaging voor bestaande detectiemethoden is echter de identificatie van ‘designer drugs’. Een designer drug is het resultaat van kleine aanpassingen in de chemische structuur van een bestaande drug zoals crystal meth. De oppeppende werking van de drug blijft hetzelfde, maar de chemische aanpassing zorgt ervoor dat detectiemethoden designer drugs meestal niet oppikken.

Vanuit de samenleving is er daarom vraag naar een gevoelige methode die snel methamfetamines en designer drugs kan herkennen. Italiaanse onderzoekers van de Universiteit van Parma en van de Universiteit van Brescia kwamen met een oplossing. Zij ontwikkelden een synthetische sensor die alle familieleden van methamfetamine herkent. Dat schrijven ze deze maand in het tijdschrift Angewandte Chemie.

Container en springplank

De kern van de sensor bestaat uit een structuur van vier fosfonaatgroepen in de vorm van een kommetje. De ‘container’-vorm van de structuur biedt een holte waarin allerlei gastmoleculen een plekje kunnen vinden. Gastmoleculen die zich laten vangen in de container binden zwak aan de fosfonaatgroepen, bijvoorbeeld door waterstofbruggen aan te gaan.

De receptor van de Italianen is zo ontworpen dat een deel van het methamfetamine molecuul precies past in het kommetje. Dat deel bestaat uit een groep atomen, een zogenaamde methylaminogroep, die voorkomt in alle familieleden van methamfetamine. In mindere maten komt deze groep ook voor in de drug cocaïne.

Ze plaatsten de receptoren op het oppervlak van een microscopisch kleine springplank van silicium. Komt de sensor in water in contact met een methamfetamine molecuul? Dan buigt de piepkleine springplank door. Het is een piepkleine beweging, op microschaal, maar met een speciaal soort laser is de beweging goed op te pikken.

Designer drugs

In het lab testten de onderzoekers hun universele sensor met verscheidene op methamfetamine-gebaseerde stoffen. De sensor liet zich niet gek maken door kleine chemische variaties die designer drugs zo berucht maken. Broertjes, zusjes, ooms en tantes van methamfetamine: de synthetische sensor pikte alle familieleden er uit. Andere stoffen waarmee drugs vaak versneden en vermengd worden, zoals cafeïne en suikers, verstoorden de detectie niet.