En UCLA-kemist och kollegor är nu ett steg närmare sitt mål att utveckla ett handhållet verktyg som liknar en alkoholalkostatisk mätare som kan upptäcka THC på en persons andetag efter att de har rökt marijuana.

I en artikel publicerad i tidskriften Organic Letters , UCLA professor i organisk kemi Neil Garg och forskare från UCLA-startupen ElectraTect Inc. beskriver processen genom vilken THC som introducerats, i en lösning, i deras laboratoriebyggda enhet kan oxideras, vilket skapar en elektrisk ström vars styrka indikerar hur mycket av det psykoaktiva förening är närvarande.

Med den senaste tidens legalisering eller avkriminalisering av marijuana i många delstater, inklusive Kalifornien, kan tillgången på ett alkomätningsliknande verktyg hjälpa till att göra vägar säkrare, sa forskarna. Studier har visat att konsumtion av marijuana försämrar vissa köregenskaper och är förknippad med en avsevärt förhöjd risk för olyckor.

År 2020 upptäckte Garg och UCLA postdoktorn Evan Darzi att avlägsnande av en vätemolekyl från den större THC-molekylen fick den att ändra färger på ett detekterbart sätt. Processen, känd som oxidation, liknar den som används i alkoholutandningsanalysatorer, som omvandlar etanol till en organisk kemisk förening genom förlust av väte. I de flesta moderna alkoholanalysatorer leder denna oxidation till en elektrisk ström som visar närvaron och koncentrationen av etanol i andedräkten.

Sedan deras upptäckt 2020 har forskarna arbetat med sin patentsökta oxidationsteknologi för att utveckla en THC-andningsanalysator som fungerar på liknande sätt. ElectraTect har exklusivt licensierat patenträttigheterna från UCLA.

Så fungerar den nya enheten

I det nya dokumentet beskriver Darzi, nu VD för ElectraTect, Garg och ElectraTect, forskare hur deras nya THC-drivna bränslecellssensor i laboratorieskala fungerar. När THC (känt vetenskapligt som Delta-9-tetrahydrocannabinol) kommer i kontakt med en negativt laddad elektrod, eller anod, på ena sidan av enhetens H-formade glaskammare, oxideras den till en ny förening som kallas THCQ, och skickar elektroner över kammaren till en positivt laddad elektrod, eller katod, på andra sidan, som genererar en mätbar elektrisk ström. Ju högre koncentration av THC-molekyler, desto starkare ström.

Förskottet markerar första gången THC har använts för att driva en bränslecellssensor. Forskarna sa att de förväntar sig att den relativt enkla, billiga tekniken, när den väl är fulländad, kan skalas upp för ekonomisk massproduktion, och de arbetar för närvarande med att förfina enheten för att upptäcka och mäta THC i utandningsandning och för att krympa den till en mer kompakt storlek som lämpar sig för användning i en handhållen utandningsanalysator eller tändningsspärr – en utandningsanalysator ansluten till ett fordons tändning som förhindrar att den startar om THC upptäcks.

Gör marijuanatestning enklare – och rättvisare

Utöver implikationerna för förbättrad vägsäkerhet har tekniken potential att göra marijuanalagstiftningen rättvisare, sa forskarna. I allmänhet används urin- eller blodprov för att upptäcka förekomsten av THC hos förare. Sådana tester är inte bara svåra att utföra vid vägkanten, utan eftersom substansen kan dröja kvar i kroppen i veckor efter marijuanaanvändning utan några kvarvarande kognitiva effekter, är dessa tester inte alltid användbara för att identifiera förare med nedsatt funktion. Denna oklarhet kan leda till böter, fängelse eller förlust av anställning, även om en individ inte är hög när han testas.

Sådana frågor, sa forskarna, belyser behovet av innovativa kriminaltekniska tekniker som är lättare att använda och mer exakta för att upptäcka nyligen använda marijuana. Och medan en kommersiell andedräktsanalysator för marijuana baserad på deras teknik fortfarande skulle vara ledig i flera år, betonade Darzi och Garg att ett sådant verktyg i slutändan kan ha fördelar utöver trafiksäkerhet och brottsbekämpning.

Deras tekniska genombrott, sa de, skulle i slutändan kunna användas i alla situationer där rättvisa marijuanatester är avgörande, inklusive på arbetsplatsen, där anställda kanske använder maskiner eller till och med hemma, där individer en dag kan använda det proaktivt - innan de någonsin sätter sig bakom ratten.