방법 논문

후각 훈련 및 현장 테스트를 위한 제어 된 냄새 모방 투과 시스템

DOI:

10.3791/60846

⸱

2021년 1월 28일

 ,  ,  ,  , 
1Chemistry Division, US Naval Research Laboratory, 2International Forensic Research Institute, Florida International University, 3Formerly of International Forensic Research Institute, Florida International University, 4Formerly of National Research Council Post-Doctoral Fellowship Program, US Naval Research Laboratory

이 논문에서

요약

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제어 된 냄새 모방 투과 시스템은 후각 테스트 및 교육을위한 간단한 현장 휴대용, 저비용 악취 전달 방법입니다. 흡착 물질에 보관된 악취로 구성되며, 시간이 지남에 따라 악취 증기의 제어 방출을 허용하는 투과성 폴리머 백 내부에 포함되어 있습니다.

초록

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제어 악취 모방 투과 시스템(COMPS)은 제어 및 재현 가능한 속도로 악취 전달의 편리한 현장 테스트 방법을 제공하기 위해 개발되었다. COMPS는 투과성 폴리머 백 내부에 밀봉된 흡수성 물질에 대한 관심의 냄새로 구성됩니다. 투과성 층은 주어진 시간 동안 악취의 일정한 방출을 허용합니다. 투과성 가방은 이차, 불투과성 가방에 더 저장됩니다. 이중 봉쇄 절차는 투과가능한 가방에서 냄새의 평형을 허용하지만 불투과성 외부 층 내에서 외부 포장에서 제거시 즉시 재현 가능한 냄새 증기공급원을 생성합니다. COMPS는 실험 시나리오에 대한 후각 테스트와 검출 개와 같은 후각 감지 교육에 모두 사용됩니다. COMPS는 광범위한 악취(예를 들어, 마약 분말)를 함유하고 관련 악취의 제어 방출을 제공하는 데 사용될 수 있다. COMPS의 냄새 가용성은 투과율(즉, 단위 시간당 COMPS에서 방출되는 악취 증기의 속도)의 관점에서 표현되며 일반적으로 중력 적 수단에 의해 측정됩니다. 주어진 질량 또는 악취의 부피에 대한 투과율은 가방 두께, 표면적 및/또는 폴리머 유형을 변화시킴으로써 필요에 따라 조정할 수 있다. COMPS에서 사용 가능한 악취 농도는 가스 크로마토그래피/질량 분광법(SPME-GC/MS)을 갖는 고체 위상 미세추출과 같은 헤드스페이스 분석 기술로측정될 수 있다.

서론

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Olfaction는 대부분의 동물에 의해 사용되는 중요하지만 종종 간과, 감지 메커니즘입니다. 많은 사람들에게 그것은 음식을 찾기위한 주요 메커니즘입니다, 짝을 찾는, 또는 위험감지 1. 더욱이, 후각 기능 일부 동물, 특히 개, 정기적으로 금수조치의 검출을 위해 인간에 의해 악용된다 (예를 들어, 마약 이나 폭발물), 또는 관심있는 다른 개체, 실종자 등, 침략종, 또는 질병2,3. 개 검출 연구 또는 기타 올파션 연구 주제에 대 한, 조사자는 종종 olfaction의 과정과 후각 시스템의 강점과 한계를 연구. 따라서, 일반적으로 시험 중에 알려진 양의 악취를 재현적으로 전달하기 위해 환경내의 악취 증기의 방출을 제어하는 것이 바람직하다. 증기 압력 이나 환경 효과 등의 요인으로 인해 냄새 가용성의 변화를 고려하지 못하면 종종 데이터 해석 및 적용 가능성4를복잡하게합니다. 검출 개에 대한 교육 시나리오 동안 숙성된 양의 냄새를 제공하는 것이 마찬가지로 바람직합니다. 예를 들어, 할로웰 외5 및 Papet6의 연구는 악....

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프로토콜

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1. COMPS 의 어셈블리(그림 1)

  1. 기판에 깔끔한 (액체) 화합물(도 1A)
    1. 기판을 냄새와 함선하려면 보정된 파이펫을 사용하여 2 x 2 인치 면 거즈 패드 또는 기타 기판에 5 μL의 깔끔한 화합물을 추가하십시오 (재료 표참조).
    2. 거즈 패드를 반으로 접어 이(또는 대체 기판 재료)를 2 x 3인치 저밀도 폴리에틸렌 투과성 백에 넣습니다. 제안된 가방 두께는 1 MIL 사이이며, 가장 빠른 투과율, 8 MIL, 느린 투과율을 위해 입니다.
      참고: 흡수성 재료의 변화, 투과성 가방 크기, 폴리머 화학 및 두께를 사용할 수 있지만 이러한 변화는 악취의 투과 속도에 영향을 미칩니다(결과 섹션에서 추가 논의 참조).
    3. 즉시 열 실러로 닫혀 있는 폴리머 백을 밀봉하여 가방 내부에서 가능한 한 많은 공기를 제거합니다.
    4. 봉투를 외부 불투과성 가방에 보관하거나 즉시 사용할 경우, 깨끗한 계량 보트에 연기후드(그림 1B)에넣습니다.
  2. 솔리드 소재의 경우 기판이 필요하지

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결과

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후각 테스트/훈련에서 COMPS를 사용하는 주요 목적은 선택한 냄새의 방출을 제어하고 시험 또는 훈련 세션 기간 동안 악취의 제어 된 양을 제공하는 것입니다. 오도란트 방출은 단위 시간당 질량 손실 측면에서 중력 분석에 의해 측정됩니다. 도 2는 3MIL LDPE 백을 통해 면 거즈에 5 μL의 펜타노산에서 제조된 3개의 동일한 COMPS의 투과로부터 의 중력 결과의 예를 제공한다. 회귀 선이 그래프에 추가되었고, 선의 경사는 이 COMPS 집합에 대해 37 μg/min의 투과율을 나타냅니다.

주어진 시험을 위해 방출되는 악취의 양을 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 이것은 가방의 재료의 양, 투과 성 가방 재료의 표면적 또는 가방 두께를 조정하는 것을 포함하여 여러 가지 방법으로 수행 할 수 있습니다. 그림 3은 이러한 세 가지 요소 모두 파이프로날 방출을 제어하는 데 어.......

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토론

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제어 된 냄새 모방 투과 시스템 (COMPS)은 관심있는 냄새를 투과 가능한 가방에 밀봉하여 쉽게 생성 할 수 있습니다. 이는 흡수성 물질에 깔끔한 액체 화합물을 배관한 다음 흡수성 물질을 가방에 넣음으로써 이루어질 수 있다. 파이프로날8의경우와 같이, 백4에직접 순수하고 단단한 화합물을 배치함으로써; 또는 여러 또는 알려지지 않은 악취를 함유한 대상 물질을 투과성 백에 배치함으로써,곰팡이감염목재(14)와마찬가지로 하였다. 투과성 가방은 오취제의 방출을 제어하므로 지정된 교육 또는 테스트 기간 동안 공지되고 재현 가능한 양을 전달할 수 있습니다. 투과율은 전형적으로 중력 분석에 의해 측정되고, 시간이 지남에 따라 질량 손실을 플로팅하며, 흡수성 물질, 오취제의 질량/부피 또는 투과백의 파라미터(즉 두께, 표면적 또는 폴리머 타입)를 포함한 다수의 파라미터를 변경하여 조정할 수 있다. COMPS는 외부 .......

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공개 사항

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보고할 이해 상충이 없습니다.

감사의 글

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이 작품은 해군 연구실과 국립 사법 연구소 (2006-DN-BX-K027)에 의해 부분적으로 지원되었습니다. 저자는 이 프로젝트에 참여한 많은 "Furton Group" 학생들과 미 해군 연구소 및 해군 표면 전쟁 센터(인도 헤드 EOD 기술 부)의 협력자들에게 감사를 표하고자 합니다. 마지막으로, 저자는 미국 K-9 아카데미의 피터 누네즈, 메트로 - 데이드 K9 서비스의 토니 구즈만, 마이애미 - 데이드 지역 법 집행 개 팀에 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
16 oz 이코노미 용기 (70-450 마감)Fillmore 용기A16-08C-Case 12
7890A 가스 크로마토 그래프 / 5975 질량 선택 검출기Agilent
분석 저울Mettler Toledo01-911-005
볼 regualr 밴드 및 돔 뚜껑Fillmore 용기J30000
코튼 거즈 (2 "x 2")Dukal
일회용 계량 보트VWR10803-148
에폭시 라이닝 샘플 용기, 1갤런TriTech ForensicsCANG-E
에폭시 라이닝 샘플 용기, 1파인트TriTech ForensicsCANPT-E
저밀도 폴리에틸렌 백UlineS-5373
Rtx-Volatiles(30m x 0.32mmID) 컬럼Restek10901
실버 금속 마일라 배리어 백(3.5" x 4.5")ESP 포장95509993779
실버 금속 마일라 배리어 백(5" x 8.5" x 3")ESP 패키징95509993793
고체상 마이크로 배리어 어셈블리(PDMS/DVB/CAR)시그마-알드리치57328-U
고체상 마이크로 배리어 홀더Sigma-Aldrich57330-U
테이블탑 임펄스 실러UlineH-190히트 씰러

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Buck, L., Axel, R. A novel multigene family may encode odorant receptors: A molecular basis for odor recognition. Cell. 65, 175-187 (1991).
  2. Furton, K. G., Myers, L. J. Scientific foundation and efficacy of the use of canines as chemical detec....

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