Ultraempfindliches Chemiewaffen-Detektionssystem für Bedrohungen niedriger Konzentration

Forscher haben ein Produkt entwickelt, um Chemiewaffen präzise bei niedrigen Konzentrationsleveln zu detektieren. Der Chemical Agent Disclosure Spray und das Contamination Indicator/Decontamination Assurance System (CIDAS) integrieren Enzyme in Polymere, die für den Einsatz außerhalb der Zelle stabilisiert würden und letztlich in realistischen Schlachtfeldumgebungen verwendet werden.

Typischerweise sind Enzyme außerhalb des lebenden Organismus nicht stabil, aber die grundlegende Polymer- und Enzymchemie-Forschung identifizierte einen Weg, die hohe Aktivität der Enzyme für das Detektieren von Chemikalien in realistischen Schlachtfeldbedingungen aufrechtzuerhalten. Die neue Technologie nutzt Enzyme (komplexe Proteine, die natürlich von lebenden Organismen produziert werden und als Katalysator für spezifische biochemische Reaktionen wirken), um schnelle, farbbasierte Reaktionen mit chemischen Kampfstoffen anzutreiben. Einmal als Flüssiglösung auf eine Oberfläche aufgebracht, zeigt ein lebhafter Farbwechsel den genauen Standort der Kontamination durch einen spezifischen chemischen Kampfstoff an.

Da die zugrundeliegende Chemie Enzyme nutzt, um spezifische biochemische Reaktionen anzutreiben, ist die Technologie hochresistent gegen potenzielle Formen chemischer und umweltbedingter Interferenzen, die für konventionelle Detektionsgeräte problematisch sein könnten. Die Empfindlichkeit des Produkts ermöglicht auch die Bestimmung, ob Dekontamination wirksam war. Die Sprühtechnologie ermöglicht schnelle Detektion hochgiftiger Substanzen, während sie die Lebenszykluskosten von Dekontaminationsoperationen reduziert.

Zuvor verfügbare Produkte für die Detektion von Nerven- und Blasenkampfstoffen reichen von einfachen Einheiten, die farbmetrische Techniken nutzen – wobei das Vorhandensein einer chemischen Substanz durch einen spezifischen Farbwechsel angezeigt wird – bis hin zu komplexeren Systemen, die spezielle Ausrüstung verwenden. Leider sind die meisten farbmetrischen Produkte wie Papierdetektionsprodukte oder Gasdetektionsröhrchen hochanfällig für chemische Interferenzen, was zu falsch-positiven und falsch-negativen Ergebnissen sowie schlechter Empfindlichkeit führen kann.

Ein Kit verpackt die chemischen Komponenten in einen einfachen, stiftähnlichen Aufbau; eine einfache Point-and-Touch-Detektion; und eine sprühbasierte Formulierung derselben Technologie.