Un equipo de investigación dirigido por los socios de Graphene Flagship, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Italia, y la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, junto con un equipo de la Universidad de Módena, Italia, ha creado un nuevo sensor cualitativo de morfina basado en grafeno , eso podría ser utilizado por la policía para detectar abuso de opiáceos utilizando muestras de orina de sospechosos.

La morfina es el metabolito principal de la heroína. El nuevo sensor proporciona una ‘prueba aproximada’ de acción rápida que produce una respuesta positiva si la concentración de morfina en la orina supera un cierto umbral. El sensor podría ser utilizado por las fuerzas policiales durante las investigaciones criminales y las paradas en la carretera, de manera similar a cómo se usan los alcoholímetros para evaluar los niveles de alcohol en los conductores sospechosos de estar ebrios.

La líder del estudio, Chiara Zanardi, de la Universidad de Módena, dice: «Mi objetivo es tratar de usar este sensor en la calle, en la carretera o en el trabajo. Solo es necesario decir si estás seguro / saludable o si tiene medicamentos en su sistema, no hay cuantificación de la morfina «.

Según la regulación europea, los sensores deberían dar un resultado positivo para una prueba de morfina, si sus niveles son superiores a 200 partes por billón, o 0.2 miligramos por litro, en la orina. El nuevo dispositivo desarrollado por los investigadores de Graphene Flagship produce una señal detectable cuando la concentración de morfina en la orina supera este límite.

El dispositivo está compuesto por electrodos serigrafiados recubiertos con óxido de grafeno (GO) , producidos electroquímicamente en los laboratorios de Graphene Flagship Partner CNR. El óxido de grafeno actúa como una plataforma electrocatalítica que atrae las moléculas de morfina y las oxida al contacto. El flujo de electrones se libera cada vez que se oxida una molécula de morfina, lo que a su vez produce una señal que el dispositivo puede detectar y mostrar.

Los electrodos GO se probaron inicialmente en una muestra de orina sintética, luego se aplicaron a muestras de orina de adultos reales dopadas con morfina. El dispositivo detectó con éxito la morfina en todas las muestras analizadas. «Observé que podía obtener una señal de morfina en la orina, incluso cuando la morfina estaba presente en concentraciones muy bajas», comenta Zanardi. Y el grafeno es responsable de este efecto: «Cuando comparé esto con otros materiales de electrodos, observé que el grafeno se desempeñó significativamente mejor en la detección de morfina en los límites de detección requeridos que cualquier otro material informado hasta la fecha en estudios anteriores». El siguiente paso será aplicar el sensor a las muestras de orina previamente probadas proporcionadas por los usuarios de drogas. Si tiene éxito, el objetivo es desarrollar un dispositivo de prueba de drogas de mano automatizado para que la policía lo use en el trabajo.

Maurizio Prato, Líder del Paquete de Trabajo Insignia de Grafeno para Salud y Medio Ambiente, dijo: «Este nuevo sensor podría ser una excelente aplicación de materiales a base de grafeno. El GO exfoliado electroquímicamente tiene propiedades únicas. Es capaz de transferir electrones, una característica que otros tipos de GO no puede hacerlo. Además, las funciones oxigenadas del GO exfoliado atraen la morfina de manera eficiente. La combinación de estas dos características hace que este material sea ideal para un sensor de morfina altamente sensible «.

Andrea C. Ferrari, Oficial de Ciencia y Tecnología del Graphene Flagship y Presidente de su Panel de Gestión, agrega: «A medida que el Graphene Flagship avanza en su hoja de ruta de tecnología e innovación, se desarrollan más dispositivos que abordan una gran cantidad de necesidades. Este trabajo muestra aún de nuevo la versatilidad del grafeno como material sensor, allanando el camino para su uso en aplicaciones cotidianas «