在此應(yīng)用中，HR 系列高分辨率光譜儀用作項(xiàng)目的一部分，以開(kāi)發(fā)光纖傳感器，用于檢測(cè)和篩選模仿強(qiáng)效類罌粟堿芬太尼效果的設(shè)計(jì)藥物。
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類罌粟堿藥物危機(jī)的影響是驚人的。根據(jù)美國(guó)健康與人類服務(wù)部的數(shù)據(jù)，2019 年，超過(guò) 1000 萬(wàn) 12 歲或以上的人使用過(guò)濫用類罌粟堿藥物，并且美國(guó)有三分之二的過(guò)量劑量相關(guān)死亡事件涉及類罌粟堿藥物。在全球范圍內(nèi)，80% 的因藥物濫用而致死和殘疾的健康個(gè)體歸因于類罌粟堿藥物。1
現(xiàn)在，芬太尼等強(qiáng)效合成類罌粟堿藥物及其非法類似物（化學(xué)性質(zhì)相似的物質(zhì)，通常稱為設(shè)計(jì)藥物）的出現(xiàn)促進(jìn)了對(duì)更快、更便宜的檢測(cè)方法的需求。光譜學(xué)是否可以成為當(dāng)前毒理學(xué)分析實(shí)踐的替代方案之一？
正如最近在 《生物傳感器和生物電子學(xué)》 中發(fā)表的開(kāi)放性論文所述，來(lái)自多個(gè)歐洲學(xué)術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域的 一群光子學(xué)和醫(yī)療技術(shù)研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型光纖傳感器，用于檢測(cè)血中的芬太尼類似物。2
更具體地講，該傳感器旨在檢測(cè)血液中的丁酰芬太尼。截至 2021年，據(jù)論文作者稱，此類似物的定期毒理學(xué)分析尚未確定。
該研究團(tuán)隊(duì)的傳感器由帶有分子印跡的長(zhǎng)時(shí)光纖光柵陣列組成，并配有一個(gè) Ocean Insight 光譜儀，用于根據(jù)關(guān)鍵模擬標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量傳感器的透射光譜（圖 1）。初始結(jié)果非常成功，展示了該傳感器如何替代現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室儀器，速度更快、更簡(jiǎn)單、更緊湊且成本更低。此外，該傳感器可以適應(yīng)不同的類罌粟堿藥物，幫助執(zhí)法人員和醫(yī)療專業(yè)人員更容易跟上診斷挑戰(zhàn)。
雖然迄今為止類罌粟堿藥物危機(jī)主要局限于美國(guó)，但歐洲和其他地區(qū)的相關(guān)方已經(jīng)注意到了這一點(diǎn)。部分原因是新設(shè)計(jì)藥物的篩選工作非常具有挑戰(zhàn)性。例如，美國(guó)藥物執(zhí)行管理局已鑒定出近 20 種不同的芬太尼類似物，其中一些的效力可比嗎啡高達(dá)數(shù)千倍。能夠使用光譜快速、經(jīng)濟(jì)有效地篩查這些非法藥物，將有助于挽救生命，并可減少因疫情而本已捉襟見(jiàn)肘的醫(yī)療資源所承受的壓力。
1. United Nations World Drug Report, 2020.
2. Liu, L., Grillo, F., Canfarotta, F., Whitcombe, M., Morgan, S.P., Piletsky, S., Correia, R., He, C., Norris, A., and Korposh, S. Carboxyl-fentanyl detection using optical fibre grating-based sensors funtionalised with molecularly imprinted nanoparticles, Biosensors and Bioelectronics, Volume 177, 1 April 2021, 113002.