生物学的マトリックス内の精神活性物質のスクリーニング戦略としての電気化学発光センサー

Electrochemiluminescent sensors as a screening strategy for psychoactive substances within biological matrices.

• Kelly Brown
• Charlotte Jacquet
• Julien Biscay
• Pamela Allan
• Lynn Dennany

抄録

新規の精神活性物質（NPS）が急速に増加し、世界の医薬品市場に登場していることから、臨床環境で実施するための代替スクリーニング方法の必要性が大きくなっています。現在使用されている免疫測定法は、この新薬のトレンドには不十分であり、誤診の可能性があり、その後、誤った患者の治療を行う可能性が高まっています。この貢献は、幻覚剤スコポラミンをモデル化合物として使用して、生体液中のNPSのスクリーニング方法としての電気化学発光（ECL）の使用のための強力な概念実証を示しています。低コストで使いやすくポータブルなセンサーが開発され、ヒトのプールされた血清、尿、人工唾液、汗を含む様々な生物学的マトリックス内の臨床的に適切な濃度でスコポラミンを検出するために成功裏に採用されています、事前にサンプルを準備する必要はありません。さらに、ポイントオブケアウェアラブルデバイスとしてのセンサーの可能性の評価は、皮膚の表面からサンプルを収集して実行され、皮膚の表面からわずかな量の収集にもかかわらず、スコポラミンの定性識別のためのその能力を実証した。ここに記載されている開発されたセンサーは、ポイントオブケアデバイスとしてそのようなECLセンサーを採用するための強力な概念実証を示しており、センサーの使いやすさと、時間のかかる複雑なサンプル前処理方法を取り除くことで、最終的には医師による使いやすさが向上し、ECLセンサーが採用される可能性のある道が広がります。

With the rapid growth and appearance of novel psychoactive substances (NPS) onto the global drug market, the need for alternative screening methodologies for implementation within clinical environments is substantial. The immunoassay methods currently in use are inadequate for this new drug trend with the potential for misdiagnosis and subsequent administration of incorrect patient treatment increased. This contribution illustrates a strong proof-of-concept for the use of electrochemiluminescence (ECL) as a screening methodology for NPS within biological fluids, using the hallucinogen scopolamine as a model compound. A low cost, easy-to-use and portable sensor has been developed and successfully employed for the detection of scopolamine at clinically relevant concentrations within a variety of biological matrices, including human pooled serum, urine, artificial saliva and sweat, without any prior sample preparation required. Moreover, assessment of the sensor's potential as a point-of-care wearable device was performed with sample collection from the surface of skin, demonstrating its capability for the qualitative identification of scopolamine despite collection of only minimal volumes off the skins surface. The developed sensor described herein exhibits a strong proof-of-concept for the employment of such ECL sensors as point-of-care devices, where the sensors ease of use and removal of time-consuming and complex sample preparation methods will ultimately increase its usability by physicians, widening the avenues where ECL sensors could be employed.