Tragbarer chemischer Sensor für verschiedene Anwendungen
Während die Grundstoffe und Drogen im Labor auch bei geringsten Konzentrationen nachgewiesen werden können, muss für Anwendungen außerhalb dieser Umgebungen ein portables System entwickelt werden. Ein kürzlich durchgeführtes Projekt hatte die Entwicklung eines solchen Sensorsystems zum Ziel, das kostengünstig, empfindlich und spezifisch ist und eine Vielzahl von Verbindungen erfassen kann. Die Partner des EU-finanzierten Projekts CUSTOM (Drugs and precursor sensing by complementing low cost multiple techniques) entwickelten ein portables optisches Sensorgerät für chemische Verbindungen. Der Sensor kann Spurenmengen von Drogengrundstoffen (Ephedrin, Safrol, Acetanhydrid und Benzylmethylketon) in der Luft aufspüren. Der CUSTOM-Sensor ist modular und umfasst einen mikrofluidischen Schaltkreis und einen Vorkonzentrator zur Steigerung der Empfindlichkeit. Ein eingebauter Mikroprozessor verwaltet die fortschrittlichen Datenverarbeitungsalgorithmen sowie eine Datenbank. Alle Sensormodule sowie die Stromversorgung werden von einer Hauptplatine verwaltet. Ein Touchscreen sorgt für hohe Benutzerfreundlichkeit. Das Gerät des Projekts setzt zwei sich ergänzende Sensorverfahren ein. Eines ist die schnelle und hoch empfindliche Spektroskopietechnik auf Basis der photoakustischen Transduktion der Infrarotabsorption. Das zweite ist eine äußerst selektive Fluoreszenzmethode, die durch spezielle organische Makromoleküle verbessert wird und die Analyten mit spezifischen Antikörper-Antigen-Wechselwirkungen bindet. Der in CUSTOM entwickelte Sensorprototyp wurde getestet und wies eine Zuverlässigkeit von 98 % auf, wobei die Nachweisgrenze bei unter 1 ppm lag. Durch ein Nachweisvermögen im Bereich von Mikrogramm pro Liter würde die erfolgreiche Vermarktung den internationalen illegalen Handel mit Rauschgiften und gefälschten Medikamenten deutlich reduzieren. Der Strafverfolgungs- und Zollbeamten würden mit einem tragbaren, benutzerfreundlichen Gerät zur Vor-Ort-Kontrolle ausgestattet werden. Weitere Anwendungsgebiete umfassen Gasanalyse, Qualitätssicherung und Sicherheitsüberwachungssysteme.
Schlüsselbegriffe
Chemischer Sensor, Drogengrundstoffe, optischer Sensor, chemische Verbindungen
