휴대용 가스 센서는 메탄올과 에탄올을 구별합니다.

메탄올 6ml만 마시면 치명적일 수 있습니다. 올해 초부터 여러 국가에서 1,636건의 메탄올 중독 사례가 보고되었습니다. 문제는 부주의한 메탄올 소비로 이어질 수 있는 불순물이 함유된 위조 음료 또는 비공식적으로 생산된 증류주(세계보건기구에 따르면)에서 발생합니다. 메탄올 중독의 발생은 특히 개발도상국에서 일반적입니다. 부분적으로는 현재의 메탄올 검출 방법이 자원 집약적이어서 접근이 불가능하기 때문입니다. ETH Zurich와 스위스 취리히 대학 병원의 Jan van den Broek 연구원과 동료들은 이제 메탄올, 에탄올 및 아세톤을 성공적으로 구별할 수 있는 휴대용 가스 분석기를 개발했습니다. 또한 그들은 이 장치가 알코올 음료 분석에 필수적인 저농도 메탄올(1ppm)과 고농도(최대 62000ppm)의 에탄올을 2분 이내에 구별할 수 있음을 보여주었습니다.

이 장치는 검출기에 도달하기 전에 에탄올과 같은 간섭 화합물로부터 메탄올을 분리하기 위한 고분자 수지 컬럼으로 구성됩니다. 컬럼은 가스 크로마토그래피 시스템처럼 작동하여 휘발성의 차이에 따라 구성 요소를 분리합니다. 그런 다음 연구원들은 서로 맞물린 감지 전극에 팔라듐 도핑된 산화주석 나노입자로 구성된 매우 민감하지만 비특정적인 마이크로센서를 통합했습니다. 반도체의 측정 가능한 전도도 변화는 컬럼의 다른 부분에 메탄올, 에탄올 또는 아세톤이 존재함을 나타냅니다.

그런 다음 연구원들은 오염되지 않은 주류와 오염된 음료를 구별하는 장치의 효능을 조사했습니다. 그들은 다양한 농도의 메탄올(0.3-1% vol/vol)을 사용하여 Arrack(동남아시아 주류)을 엮었습니다. 장치가 먼저 추출하는 휘발성이 더 높은 메탄올에 대한 전도도의 피크는 1.7분에 나타났으며, 에탄올에 대한 피크는 약 8.3분에 이어졌습니다. 이 장치는 테스트된 모든 농도에서 오염된 Arrack과 순수 주류를 명확하게 구별할 수 있을 뿐만 아니라 존재하는 메탄올의 양을 정량화할 수도 있었습니다. 이는 특히 개발도상국에서 알코올 음료의 저렴한 메탄올 분석을 구현하기 위한 첫 번째 단계를 제공합니다.

호흡 검사로 오피오이드가 감지됨

또한 연구진은 호흡 샘플에서 메탄올을 검출할 수 있는 가능성을 조사했습니다. 혈중 알코올 농도가 0.54‰인 에탄올에 취한 지원자가 호흡 샘플을 제공했으며, 이후 심각한 메탄올 중독의 농도(135ppm)보다 약간 높은 메탄올 농도를 첨가했습니다. 분석 결과, 이 장치는 호흡 샘플에서 메탄올과 에탄올을 명확하게 구분할 수 있었습니다. 그들은 벤치탑 양성자 전달 반응 비행 시간 질량 분석법(PTR-TOF-MS)으로 동일한 호흡 샘플을 분석하여 장치의 결과를 확인했습니다.

저자들은 이 "개념 증명" 장치가 메탄올 중독을 탐지하는 빠르고 비침습적인 방법의 개발로 이어지기를 바라고 있습니다. 또한 향후 우발적인 중독 사례를 방지하기 위해 알코올 음료 생산을 모니터링하는 저렴한 수단을 향한 길을 열 수 있습니다. 이 연구의 자세한 내용은 Nature Communications에 보고되어 있습니다.