¿Y si una sola nota musical pudiera significar la diferencia entre la vida y la muerte?

Un nuevo sensor basado en un 3, Se puede utilizar un instrumento musical africano de 000 años para identificar sustancias, incluido un químico venenoso que a veces se agrega por error a los medicamentos. El sensor mbira, que pueden construirse a partir de materiales disponibles en el mercado o desechados, podría ofrecer a los farmacéuticos y consumidores del mundo en desarrollo una protección económica contra los medicamentos falsificados y adulterados.

La Organización Mundial de la Salud estima que el 10 por ciento de todos los medicamentos en los países de ingresos bajos y medianos son falsificados. Las tecnologías existentes para identificar medicamentos falsificados son costosas y requieren técnicos expertos, ninguno de los cuales está disponible en gran parte del mundo en desarrollo.

El dispositivo, construido por un ingeniero de la Universidad de California, Orilla, y descrito en un artículo publicado hoy en ACS Omega , Puede medir con precisión la densidad de cualquier líquido. La comparación de la densidad de un medicamento líquido sospechoso con la densidad del producto conocido puede revelar si los dos medicamentos tienen los mismos ingredientes o no.

La investigación se inspiró en la observación de que las frecuencias de sonido creadas por un instrumento musical están determinadas por las propiedades físicas del instrumento. Por ejemplo, el tono de una cuerda de guitarra es función de la longitud y tensión de la cuerda.

"¿Podríamos agregar una muestra a un instrumento musical, medir el cambio resultante en las notas del instrumento, y utilizar este cambio para determinar la información sobre la muestra y sus propiedades ", preguntó William Grover, profesor asistente de bioingeniería en la Facultad de Ingeniería Marlan y Rosemary Bourns de la UCR.

Descubrir, Grover y su equipo modificaron una mbira, o kalimba, un instrumento musical originario de África hecho de puntas de metal graduadas unidas a una caja de resonancia. Las puntas tocan diferentes notas musicales cuando se pulsan con el dedo. Al reemplazar las puntas de metal con un trozo de tubo de metal doblado e inyectarlo con un líquido, Grover comparó la frecuencia de las notas musicales hechas por el tubo lleno y vacío para medir la densidad del líquido. Vacío, el tubo tocaba una nota de sol aguda; cuando se llena de agua, tocaba un fa sostenido.

Con madera de desecho y tubos que encontró en su garaje, Grover construyó un nuevo dispositivo desde cero. Los experimentos determinaron que el tubo sensor de mbira óptimo tenía paredes delgadas y una longitud no inferior a 50 milímetros. Sus estudiantes usaron el dispositivo para medir la densidad de todo, desde el agua del río local hasta la leche de búfala en la India. pero pronto se decidieron por detectar medicamentos peligrosos como la primera aplicación ideal para su sensor.

Un adulterante que a veces se encuentra en los medicamentos para el resfriado falsificados es el dietilenglicol, un veneno que mira, sabores, y huele a glicerol, un jarabe que contiene los ingredientes activos de muchos medicamentos para el resfriado y la gripe. Desde 1985, una intoxicación masiva mortal causada por medicamentos que contienen dietilenglicol se ha producido en algún lugar del mundo en promedio cada dos años, con una cifra combinada de muertos de cientos. Un sensor económico que puedan utilizar tanto los expertos como los consumidores salvaría vidas.

Los investigadores primero confirmaron que su sensor mbira podía diferenciar entre el glicerol inofensivo y el dietilenglicol mortal. Después de llenar el sensor con cada sustancia, grabar sus notas musicales con un teléfono inteligente, y subir las grabaciones a un sitio web de análisis que crearon (mbira.groverlab.org), encontraron que el glicerol y el dietilenglicol producen notas cuyas frecuencias difieren en 10 hercios.

Esta es una diferencia demasiado pequeña para notarla de oído, pero es fácilmente detectable por el software del sitio web. Muestra que alguien que use el sensor mbira y un teléfono inteligente podría distinguir fácilmente estas dos sustancias.

Luego, los investigadores probaron seis lotes diferentes de un medicamento popular para el resfriado y la gripe comprado en varias farmacias en el área de Riverside. Todas las muestras hicieron la misma nota musical cuando se cargaron en el sensor. Esto sugiere que las muestras de medicamentos eran idénticas y auténticas, y que cualquier muestra de la droga que produzca una nota musical diferente debe ser químicamente diferente de la droga auténtica y puede ser falsificada o adulterada.

El sensor podría ayudar a las compañías farmacéuticas o farmacéuticos de compuestos en el mundo en desarrollo a verificar las botellas de glicerol que podrían haber estado mal etiquetadas. involuntariamente o no, por el fabricante o distribuidor. También puede ayudar a los consumidores a detectar medicamentos falsificados comparando la densidad de una muestra sospechosa con una buena muestra conocida del mismo medicamento.

Medir la densidad como nota musical también presenta la sorprendente posibilidad de escribir la frecuencia utilizando una notación musical fácilmente interpretada por cualquiera que sepa leer música. con poca o ninguna formación científica. Por esta razón, los autores incluyeron versiones en notación musical de las medidas de densidad en el artículo.