Achtergrond

Karolien De Wael: ‘We nemen veel maatregelen zodat vertrouwelijke zaken ook daadwerkelijk geheim blijven’


Drugs opsporen dankzij een elektrochemische vingerafdruk

Douaniers hebben het er maar druk mee: drugs tegenhouden aan de grens. Maar de gebruikte detectiemethoden geven niet altijd een juist resultaat. Dankzij een nieuw te ontwikkelen handheld apparaatje van het Europese project BorderSens kan dat in de toekomst veel accurater.

Drugscriminelen lijken geen last te hebben van de coronacrisis. De aanvoer van onder meer cocaïne naar de haven van Antwerpen neemt zelfs verder toe. De douane onderschepte afgelopen jaar een recordhoeveelheid van ruim 65 ton coke. In de Nederlandse havens was het met ruim 115 ton eveneens een nieuwe trieste mijlpaal.

Toch blijven er nog genoeg drugs onder de radar van opsporingsinstanties. Dat krijgen dealers voor elkaar door bijvoorbeeld de illegale substanties te verstoppen in lading die door spookbedrijven worden besteld. Lading zoals kolen, rum of wasmiddel. Hoe vind je daar een verboden stof in terug?

‘Vandaag de dag worden hoofdzakelijk kleurtesten ingezet’, zegt hoogleraar Karolien De Wael van de AXES-onderzoeksgroep van de Universiteit Antwerpen. ‘Deze testen zijn goedkoop, maar kennen een groot probleem; maar liefst dertig procent van de geteste cocaïnestalen is vals-positief of vals-negatief. Kortom: de nood aan een detectiemethode die ter plekke drugs kan opsporen is hoog aan de grens.’

Redoxactiviteit

Het eind 2019 opgestarte Europese project BorderSens komt dan ook als geroepen. Het consortium bestaat uit vier universiteiten, waaronder UAntwerpen, en verscheidene grens- en politieautoriteiten, nationale instituten en bedrijven uit zeven EU-landen.

De aanleiding voor het project was de Narcoreader, een elektrochemische sensor voor cocaïne ontwikkeld door projectleider De Wael en haar collega’s. ‘Drugs hebben veel functionele groepen die kunnen oxideren en reduceren. Deze redoxactiviteit kunnen we meten door speciaal ontwikkelde elektroden. De reactie met de verbinding geeft een verandering in stroom en die meten we.’

'De techniek is zo gevoelig dat we zelfs de zuiverheid kunnen aangeven van een straatstaal'

Het doel van BorderSens is die sensor uit te bouwen tot een geïntegreerd apparaatje dat verschillende drugs tegelijkertijd kan detecteren. ‘Daarvoor is het nodig dat van vele soorten drugs de potentiaal tegelijkertijd wordt gemeten; de zogenaamde elektrochemische vingerafdruk’, legt De Wael uit. ‘Tevens zetten we in op het maken van een all-in-one consumable (staalname, analyse én uitlezing in één apparaatje) die door douaniers gebruikt kan worden.’

Zover is het nog niet. Het project heeft net de fase afgerond waarin iedere universiteit zijn expertise inzet om te onderzoeken welke modificaties van het sensoroppervlak het beste werkt om de redoxactiviteit van een gegeven stof te meten. ‘Zelf gebruiken wij nanomaterialen zoals nano molecularly imprinted polymers (nanoMIPs). Deze nanoMIPs kunnen selectief bepaalde drugs detecteren.’

Strijd tegen drugs

De eerste resultaten lijken erop te duiden dat de sensor in 99% van de gevallen een juiste uitslag geeft. Een grote verbetering dus ten opzichte van de kleurtesten. Ook is het resultaat er al binnen een minuut. ‘Ten slotte is de techniek zo gevoelig dat we zelfs de zuiverheid kunnen aangeven van een straatstaal’, geeft De Wael aan. ‘Dit kan handig zijn voor het testen van pilletjes in een discotheek of ziekenhuis bijvoorbeeld.’ Het gehele apparaatje wordt waarschijnlijk zo groot als een telefoon en kan dus makkelijk in de hand worden gehouden door een politieagent of douanier.

De sensor kan bijna alle soorten drugs detecteren. ‘We hebben ook veel contact met opsporingsdiensten en zijn dus snel op de hoogte van de nieuwste soorten’, vertelt De Wael. ‘Zo kunnen we de software te ziener tijd snel upgraden met de nieuwste elektrochemische vingerafdrukken.’

Het fundamentele onderzoek is nu grotendeels afgerond en het is volgens De Wael nu zaak de resultaten bij elkaar te leggen, te valideren en knopen door te hakken. Welke sensorstrategie werkt het beste voor de detectie van alle drugs? En welke gaan ze gebruikenvoor het bouwen van een prototype? De onderzoekers verwachten in augustus 2023 in ieder geval een werkend prototype te hebben.

Geheimhouding

Natuurlijk is het tijdens het hele project van groot belang dat opgedane kennis en gemaakte plannen niet in verkeerde (lees: criminele) handen terechtkomen. ‘We nemen veel maatregelen zodat vertrouwelijke zaken ook daadwerkelijk geheim blijven’, geeft De Wael aan. ‘Dat was in het begin wel even wennen, want je moet bijvoorbeeld goed opletten wat je zegt wanneer je met partners binnen het consortium spreekt.’

Uiteraard is het dat allemaal waard volgens De Wael. ‘Het is fantastisch om van het opbouwen van kennis over elektrochemische analyse over te gaan naar een device dat daadwerkelijk het verschil kan maken voor mensen die illegale substanties moeten gaan onderscheppen. De strijd tegen drugscriminelen win je er niet mee, maar het is zeker een element dat een grote bijdrage kan leveren.’

Spin-off

De AXES-groep van hoogleraar Karolien De Wael werkt al zeker vijf jaar aan elektrochemische analyse. De sensoren die ze ontwikkelen zijn niet alleen geschikt voor het opsporen van drugs maar ook de detectie van onder meer fenolen en antibiotica. De industriële processen die deze stoffen produceren kunnen met deze sensoren makkelijk opgevolgd en gestuurd worden. Daar zit zoveel potentieel in, denkt het team van De Wael, dat ze in de komende maanden een spin-off op poten gaan zetten. ‘De markt voor andere moleculen dan drugs kennen we nog onvoldoende, dat zijn we nu in kaart aan het brengen. Maar we verwachten dat er zeker genoeg bedrijven geïnteresseerd zullen zijn.’

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!