炸藥檢測新技術：廉價試紙檢測炸藥只需幾秒鐘

炸藥檢測新技術：廉價試紙檢測炸藥只需幾秒鐘

諸平

Color Change
To look for evidence of explosives, researchers rub a paper device against a moistened surface (right). If explosives such as TNT are present, a dot on the device turns orange (left).

Credit: Anal. Chem.

   新型的爆炸物品花樣在不斷翻新，恐怖分子的自殺性爆炸活動也時有發生，對于正常的車站、機場、地鐵以及港口碼頭的運營秩序帶來了潛在隱患，但是如何才能有效遏制易燃易爆物品進入人員密集區，安檢就成為其中重要的一環。

       據美國化學會《化學與工程新聞》（C&EN）周刊2014年5月13日報道，澳大利亞悉尼科技大學司法科學中心（Centre for Forensic Science, University of Technology）、瑞士洛桑大學（University of Lausanne）、美國佛羅里達國際大學（Florida International University）的研究人員合作，已經開發出了一種廉價的炸藥檢測試紙，通過使用變色反應,在幾秒鐘內就可以檢測出納克（ng）級的三硝基芳香族炸藥如TNT等。下圖就是一種顏色變化示意圖，為了尋找是否攜帶炸藥的證據,研究人員摩擦紙設備對應的濕表面(見右圖)。如果有類似于TNT的炸藥存在,紙設備上的一個小圓點就會發生顏色變化，由白色轉為橙色(見左圖的右側)。此項研究成果已經在美國化學會《分析化學》雜志網站發表——Alessandra Pesenti, Regina Verena Taudte, Bruce McCord, Philip Doble, Claude Roux, Lucas Blanes. Coupling Paper-Based Microfluidics and Lab on a Chip Technologies for Confirmatory Analysis of Trinitro Aromatic Explosives. Analytical Chemistry, 2014, DOI: 10.1021/ac403062y.

       此類產品具有快速、廉價檢測爆炸物的優勢，特別適合于機場安檢站使用。TNT和其他三硝基芳香族炸藥會生產一些陰離子，當這些陰離子與OH-或CH3O-離子反應時會形成不同的顏色。悉尼科技大學的盧卡斯·布拉聶斯（Lucas Blanes ）和他的研究團隊，想使用這種顏色變化作為一種快速檢測方法，在一種微流控紙質分析設備(μPAD)上來檢驗類似于TNT的爆炸性物品。該研究團隊在濾紙上印刷了一些直徑為5～10 mm的蠟環，作為確定爆炸物樣品的區域，他們用不同濃度的NaOH和KOH對于蠟環內圈進行了處理。但是，研究人員也故意留有某些蠟環沒有進行處理。每個設備的成本就一美分甚至更少，實際上類似于我們常用的試紙。

       為了測試處理過的炸藥表面,他們在試紙表面上噴甲醇和水的混合,然后將試紙輕敷其上。如果有數十納克（ng）的炸藥存在,試紙的顏色就會幾秒鐘因為陰離子與試紙蠟環內側的氫氧化物反應而出現變化。這種試紙的顏色變化，不會因為某些干擾化合物的存在而發生改變。干擾化合物包括如清潔劑、洗滌劑或其他類型的炸藥。

       如此簡便的炸藥檢測方法，其分析結果可靠嗎？為了證明這一點研究人員用打孔器將未經處理的紙圈去除,再用溶劑提取有機化合物。然后他們用安捷倫（Agilent）科技公司制作的芯片設備來測試提取液。使用這種更加靈敏的技術,他們可以檢測出7 ng的TNT。悉尼科技大學司法科學中心（Centrefor Forensic Science）的盧卡斯·布拉聶斯（Lucas Blanes ）和他的研究團隊，一直在開發用于其他類型炸藥檢測的類似方法。布拉聶斯認為,這些類型的檢測方法還能幫助發展中國家的警察，為其偵破案件提供低成本的法醫分析工具。

有效的話，好像不好操作