Jaakko Lehtinen tarkasteli väitöskirjatutkimuksessaan pienten huumausainepitoisuuksien mittaamista optista läppämikrofonia hyödyntävällä fotoakustisella spektroskopialla.
Fotoakustinen spektroskopia on tulevaisuudessa mahdollinen vaihtoehto nykyisin käytettäville kalliille kertakäyttöisille ja usein vain yhdelle huumausaineelle kohdistetuille testeille.
Tutkimuksessa mitattiin hiusnäytteitä kokaiinin yliannospotilailta, ja näitä verrattiin hiusnäytteisiin ihmisiltä, joilla ei ole huumausainehistoriaa. Kokaiinin käyttö pystyttiin havaitsemaan hiusnäytteiden fotoakustisen spektrin perusteella. Huumeet kertyvät hiuksiin aineenvaihdunnan kautta ja säilyvät hiuksissa pidempään kuin esimerkiksi virtsassa tai veressä.
Apu rajanylityspaikoille
Tutkimuksessa pystyttiin havaitsemaan huumausaineita tilanteissa, joissa kaasumaisia kohdemolekyylejä on vain yksi miljardia molekyyliä kohden.
Huumausaineiden kaasumaisella mittaamisella on mahdollisia sovelluksia esimerkiksi tulleilla ja rajanylityspaikoilla salakuljetustapausten nopeaan havaitsemiseen.
– Ruuhkaisilla rajanylityspaikoilla ei ole välttämättä aikaa aukaista jokaista konttia, ja näin ollen on suuri etu, mikäli päätös esimerkiksi kontin vaarallisuudesta voidaan tehdä ulkopuolelta kontin sisällöstä höyrystyvien kaasujen perusteella, toteaa Lehtinen väitöstiedotteessaan.
Tutkimuksen ideana oli yhdistää uusia lupaavia teknologioita ja näitä yhdistelemällä saavuttaa mahdollisimman herkkä ilmaisin. Tutkimuksessa käsiteltiin näytteen miniatyrisointia, jonka avulla teknologia voitaisiin mahduttaa kannettavan kämmenellä pidettävän kenttäkäyttöisen sensorin muotoon.
Pääasiassa huumetestaaminen sekä laittomien aineiden analyysi esimerkiksi tulleissa tai rikospaikkatutkinnassa tapahtuu jälkikäteen laboratoriossa. Tällä hetkellä käytössä olevat muut menetelmät ovat raskaita ja kalliita eikä niitä voi sellaisenaan siirtää kenttäkäyttöön.
Huumetestit ovat tärkeitä myös esimerkiksi huumausaineiden vaikutuksen alaisten rikosten tai ajamisen ehkäisemiseen sekä kontrolloimiseen.
Turun yliopistossa kehitetty optinen läppämikrofoni koostuu muutaman mikrometrin ohuesta piiläpästä, joka taipuu paineenvaihteluiden seurauksena. Läpän kärkeä mitataan jatkuvasti interferometrillä, jotka ovat maailman tarkimpia mittareita. Läpän kärjen liike saadaan selvitettyä jopa pikometrien tarkkuudella.