Musik-Sensor erkennt gestreckte Medikamente

Mbira und Sensor: Tonhöhe verrät vieles über die Chemie.

Bild: William Grover

Forscher der University of California, Riverside (UCR) haben einen vom Instrument Mbira inspirierten Sensor entwickelt, der Verunreinigungen in Medikamenten nachweist. Das Gerät macht sich zunutze, dass die Beschaffenheit eines Instruments die Tonhöhe leicht verändert. Für das menschliche Ohr ist das bei Medikamentenverunreinigungen zwar unhörbar, durch Analyse einer Smartphone-Aufnahme aber leicht nachweisbar. Der Ansatz ist einfach und günstig, was ihn für Entwicklungsregionen interessant macht.

Kleinste Tonveränderungen

Der Ton, den ein Instrument gibt, ist von dessen physikalischen Eigenschaften abhängig. Bei einer Gitarre sind es beispielsweise Veränderungen von Länge und Spannung, durch die eine Saite verschieden hohe Töne erzeugen kann. Ein Mbira ist einem afrikanischen Lamellophon, bei dem der Musiker verschiedene an einem Brett angebrachte Zinken zupft. Hier ist normalerweise die Länge einer Zinke entscheidend für den Ton.

Das UCR-Team um den Biotechnik-Professor William Grover hat sich überlegt, dass bei gleichbleibender Länge aber auch die Dichte einer Mbira-Zinke eine große Rolle spielt. Das hat die Forscher auf die Idee gebracht, stattdessen ein hohles Metallrohr zu verwenden, in das sie verschiedene Substanzen einfüllen können. Leer spielt dieses Metallrohr ein Gis, mit Wasser gefüllt jedoch ein Fis - der Ton gibt also Aufschluss darüber, was sich im Metallrohr befindet.

Einfache Smartphone-Analyse

Dieses Prinzip lässt sich nutzen, um gefälschte Medikamente zu erkennen, die giftiges und potenziell tödliches Dietyhlenglykol enthalten. Dieses sieht aus, schmeckt und riecht wie Glyzerin, das beispielsweise oft in Hustensäften und Erkältungsmitteln enthalten ist. Ein Unterschied zwischen den beiden Substanzen ist allerdings ihre genaue Dichte, was der Mbira-Sensor nachweisen kann. Mit bloßem Ohr klappt das allerdings nicht mehr. Stattdessen wird der Ton mit einem Smartphone aufgenommen und dann per Online-Tool analysiert. Sechs getestete US-Erkältungsmittel haben dabei allesamt genau den gleichen Ton ergeben, dürften also alle echt sein.

Der Ansatz könnte sich für Entwicklungsregionen als interessant erweisen. Denn ein genau auf Gis gestimmtes Metallrohr ist nicht nötig; dünnwandig und mehr als 50 Millimeter lang sollte es den Forschern sein. Der Sensor sollte also auch in Gegenden mit sehr begrenzten Ressourcen leicht und günstig zu bauen sein. Für die Analyse wiederum braucht es nur ein Smartphone und mobiles Internet, welches in entsprechenden Regionen heutzutage oft recht gut ausgebaut ist.

Quelle: www.pressetext.com/Thomas Pichler