System zum Nachweis von Chemikalien für geringe Konzentrationen

Forscher haben ein Produkt entwickelt, um chemische Waffen bei niedrigen Konzentrationen genau zu erkennen. Das Chemical Agent Disclosure Spray und das Contamination Indicator/Decontamination Assurance System (CIDAS) enthalten Enzyme in Polymere, die für den Einsatz außerhalb der Zelle stabilisiert und dann schließlich in realistischen Schlachtfeldumgebungen eingesetzt werden.

Typischerweise sind Enzyme außerhalb des lebenden Organismus nicht stabil, aber die grundlegende Polymer- und Enzymchemieforschung hat einen Weg aufgezeigt, eine hohe Aktivität der Enzyme für die Erkennung von Chemikalien unter realistischen Bedingungen auf dem Schlachtfeld aufrechtzuerhalten. Die neue Technologie verwendet Enzyme (komplexe Proteine, die natürlicherweise von lebenden Organismen produziert werden und als Katalysator für spezifische biochemische Reaktionen fungieren), um schnelle, farbbasierte Reaktionen mit chemischen Kampfstoffen voranzutreiben. Einmal als flüssige Lösung auf eine Oberfläche aufgetragen, zeigt eine lebhafte Farbänderung den genauen Ort der Kontamination durch einen bestimmten chemischen Kampfstoff an.

Da die zugrunde liegende Chemie Enzyme verwendet, um spezifische biochemische Reaktionen anzutreiben, ist die Technologie äußerst widerstandsfähig gegenüber potenziellen Formen chemischer und umweltbedingter Interferenzen, die für herkömmliche Detektionsgeräte problematisch sein könnten. Die Empfindlichkeit des Produkts bietet auch die Möglichkeit festzustellen, ob die Dekontamination wirksam war. Die Sprühtechnologie ermöglicht eine schnelle Erkennung hochgiftiger Substanzen und reduziert gleichzeitig die Lebenszykluskosten von Dekontaminationsvorgängen.

Produkte, die bisher für den Nachweis von Nerven- und Blasenchemikalien verfügbar waren, reichen von einfachen Geräten, die kolorimetrische Techniken verwenden – wobei das Vorhandensein einer chemischen Substanz durch eine spezifische Farbänderung angezeigt wird – bis hin zu komplexeren Systemen, die spezielle Geräte verwenden. Leider können die meisten kolorimetrischen Produkte wie Papierdetektionsprodukte oder Gasdetektionsröhrchen sehr anfällig für chemische Interferenzen sein, was zu falsch positiven und falsch negativen Ergebnissen sowie zu geringer Empfindlichkeit führen kann.

Ein Kit verpackt die chemischen Komponenten in einem einfachen, stiftähnlichen Konstrukt; eine benutzerfreundliche Point-and-Touch-Erkennung; und eine sprühbasierte Formulierung derselben Technologie.