使用附著在人體皮膚上的光學傳感器進行實時藥物檢測。圖片來源：韓國材料科學研究所（KIMS）

韓國的研究人員已成功開發(fā)出一種可穿戴傳感器，該傳感器可通過使用納米材料技術將毒品的光學信號放大為一種柔軟的，可穿戴的材料，從而檢測出汗液中的非法藥物。該研究小組由何相貞博士領導，是韓國材料科學研究所（KIMS）的一部分，韓國材料科學研究所是科學和信息通信技術部下屬的政府資助的研究機構。

該技術可實現(xiàn)快速，高度靈敏的藥物檢測：將汗斑貼附在皮膚上一定時間后，再用光照射進行測試。僅需一分鐘，而無需其他過程。

傳統(tǒng)的藥物檢測過程需要一種復雜的方法，該方法要從包括頭發(fā)，血液和尿液在內的生物樣本中提取可疑的藥物成分，然后通過氣相色譜或液相色譜-質譜法（GC / MS或LC / MS）分析藥物。它需要更長的測試時間，并且需要較大的空間來容納儀器和熟練的技術人員。盡管快速試劑盒可以檢測尿液中的藥物，但它們只能在一次測試中檢測到單個成分，并且靈敏度較低。

對于運動員，進行反興奮劑測試以檢測血液和尿液中的違禁物質。由于擔心運動成績下降，通常應避免進行血液測試，而尿液測試可能會侵犯人權，因為測試人員必須觀察運動員的排尿情況。對于大型體育賽事，例如奧運會，很難測試所有參與者。

研究人員專注于汗水，汗水不是侵入性的，相對沒有人權問題。但是，即使汗液中含有多種藥物，汗液中也只會排放少量物質，因此必須開發(fā)一種高度靈敏的傳感器技術以更好地進行檢測。

研究人員附上了開發(fā)的可穿戴傳感器。圖片來源：韓國材料科學研究所（KIMS）

該團隊的高靈敏度感應利用了表面增強拉曼散射技術，能夠將化學物質的拉曼信號增強10十倍甚至更多倍。由于拉曼散射信號包括分子的特定信號，因此無論排出哪種藥物，都可以進行直觀的物質識別。

研究人員關注繭蛋白（cocoon protein），一種可穿戴的柔性材料，用于開發(fā)可穿戴的光學傳感器。從蠶繭中提取一種絲素蛋白溶液（一種天然蛋白）制成160納米（nm）厚的膜。該膜涂有250納米（nm）厚的銀納米線，然后轉移到可以貼在皮膚上的醫(yī)用貼劑上。

一旦補片吸收的汗，在藥物物質汗水滲入可穿戴式傳感器并到達銀納米線。通過在貼片上照射拉曼激光，無需移除傳感器即可實時檢測藥物。

這項技術可以幫助解決社會問題，例如與名人有關的藥物分配和濫用，俱樂部中的藥物交易以及運動員服用的違禁藥物。由于每片的生產(chǎn)成本低于50美分，因此可以將其用于反興奮劑計劃，作為大型運動項目（如奧運會）的完整枚舉調查。

研究部門負責人何相政博士說：“從最近與毒品有關的犯罪中可以看出，韓國不再是一個無毒品的國家。發(fā)達的技術將克服在識別毒品和禁止使用毒品方面的技術局限性。能夠進行藥物檢測而不會造成侵害性和道德問題�！�