Forskare vid University of Texas i Austin har utformat ett sätt att känna av farliga kemikalier med hjälp av till viss del, en enkel rigg bestående av en smartphone och en låda gjord av legoklossar, som kan hjälpa första responders och forskare inom området att identifiera dödliga och svårupptäckta nervämnen som VX och sarin. Den nya metodiken som beskrivs i ett papper som publicerades på onsdagen i tidskriften med öppen tillgång ACS Central Science kombinerar en kemisk sensor med fotografering för att upptäcka och identifiera olika nervämnen – luktfria, smaklösa kemiska vapen som kan orsaka svår sjukdom och död, ibland inom några minuter.

Eric Anslyn, en kemiprofessor vid UT Austin, har studerat nervmedel i nästan 20 år, använder säkra kemiska föreningar som beter sig på samma sätt som nervämnen och kan efterlikna dem i testning. Han har tidigare utvecklat kemiska föreningar som neutraliserar nervämnen och som samtidigt skapar ett sken som är tillräckligt starkt för att kunna ses med blotta ögat.

"Kemiska vapen är farliga hot mot mänskligheten, "Sade Anslyn. "Detektering och neutralisering är nyckeln till att rädda liv."

Den nya enheten använder prisvärda, tillgängligt material för att göra Anslyns tidigare förening mer användbar i verkliga scenarier. De kemiska sensorerna, utvecklad av Xiaolong Sun i Anslyns labb, genererar fluorescens, som är nyckeln till analysen. Olika färger och ljusstyrka kan signalera till första responders vilka av flera nervämnen som finns och hur mycket. Eftersom olika kategorier av nervämnen kräver olika dekontamineringsprocedurer och olika behandlingar för offer – och eftersom vapnen agerar snabbt, gör tiden till essensen – dessa variationer är nyckeln.

"Tyvärr, det kan vara svårt att se skillnader i florescensnivån med blotta ögat i fält. Och instrument som används i labbet för att mäta florescens är inte bärbara och kostar $30, 000, " sade Sun. "Denna enhet tar i huvudsak fotografier av det glödande."

Kameran på en smartphone är tillräckligt känslig för att upptäcka skillnaderna i färg och ljusstyrka i den glödande reaktionen. Teamet använde en iPhone i labbet. Programvara, utvecklad av doktoranden Alexander Boulgakov och tillgänglig gratis på GitHub, analyserar färgen och ljusstyrkan för att identifiera typen och koncentrationen av nervgiftet. Programvaran kan anpassas för flera smartphonesystem.

Men forskare behövde också ett ljustätt utrymme för att få en bra läsning på kameran. De övervägde att 3D-printa en låda, men insåg att 3D-skrivare och materialen som används i dem kan vara otillgängliga, ojämn eller kostnadskrävande i vissa delar av världen. Det var då Pedro Metola, en klinisk biträdande professor vid UT, tänkte använda legos.

"Legon är desamma överallt du går, sa Metola.

Den enda andra utrustningen som behövs är ett ultraviolett ljus och en standard 96-brunnars testplatta. Lösningen är billig, portabel och justerbar i farten.