Dan liever een lab op een chip.

De Amerikaanse marine heeft een chip laten ontwikkelen die sporen van TNT kan opsporen in zeewater. Uiteindelijk hoopt men er zeemijnen en onontplofte munitie mee op te sporen en terreuraanslagen te verijdelen, zo wordt gemeld in het tijdschrift Analytical Chemistry.

De redenering is uiteraard dat het te link is om menselijke duikers naar die explosieven te laten zoeken, tenzij het echt niet anders kan. Opsporingsmethodes die op afstand werken, zoals sonar en metaaldetectoren, zien het verschil echter niet tussen een bom en een onschadelijk stuk metaal. Maar uit een echte bom lekt altijd wel een heel klein beetje springstof, en de kunst is om dat te detecteren.

Met detetctie van sporen van TNT en aanverwante nitro-aromaatverbindingen in lucht worden al jaren proeven gedaan, bijvoorbeeld om bagage op luchthavens te checken. Als je zulke sporen ook in water wilt detecteren treedt echter een extra complicatie op, namelijk dat grote hoeveelheden water veel lastiger door een chip zijn te pompen dan grote hoeveelheden lucht.

André Adams, Anne Kusterbeck en collega’s hebben dat opgelost door een chip te maken met 39 parallelle microkanalen , elk 500 µm hoog, 250 µm breed en 2.54 cm (precies één duim) lang. Hier blijk je 6 ml water per minuut doorheen te kunnen pompen zonder dat de benodigde pompdruk onaanvaardbaar hoog wordt. Volgens de onderzoekers is dat een factor 60 meer dan eerdere pogingen konden verdragen.

Al die kanalen zijn bekleed met covalent gebonden antiilichamen die specifiek TNT-achtige moleculen binden. Van tevoren worden ze verzadigd met een fluorescerende variant van zo’n molecuul; Zit er iets TNT-achtigs in het water, dan begint een uitwisselingsproces waarbij die fluorescerende moleculen voor een deel wegspoelen. Een fluorescentiedetector bij de uitgang van de chip kan ‘zien’ of dat gebeurt.

Een prototype bleek in het lab 0,01 nanogram TNT per milliliter nog te kunnen detecteren.

Er wordt wel bij aangetekend dat je pas iets hebt aan zo’n chip wanneer je hem inbouwt in een compleet analyse-apparaat op batterijen. Zo ver zijn ze nog niet, maar Adams zegt al wel te beschikken over een prototype ter grootte van een verfblik waar alles in zit op de stroomvoorziening na.

bron: C&EN

Onderwerpen