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离子探针:毒检“黑科技”来了

来源:中国禁毒报 责任编辑:曹红娟 发布时间:2024/4/10 17:03:02 阅读次数:
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本报记者 李施霆


把一根探针放进成分复杂的可疑物质中取样,最快5至10秒钟就能测出所含毒品成分,这不是科幻小说的情节,而是我们身边的毒检“黑科技”。


人体皮肤、物体表面,以及污水或其他液体,如尿液、血液、毛发研磨提取液等,只要轻轻蘸取或触碰,就可以敏锐地检测出毒品成分,数据库涵盖了400余种物质,无论是已列管毒品,还是重点监控物质,都无法逃脱它敏锐的探头。这就是原位质谱离子探针毒品检测技术(以下简称离子探针毒检技术)。


唯快不破   现场锁定毒痕


在缉毒一线,如果能快速确认现场的可疑物质为毒品,就能快速固定证据,掌控抓捕犯罪嫌疑人的最好时机。离子探针小巧轻便、反应灵敏的特性,让它成为快速锁定嫌疑人的利器。


2023年年初,福建某地公安禁毒部门通过相关线索研判,发现有不法分子利用渔船出海贩毒。在对船只进行检查时,技术人员对船舱舱体、甲板、方向舵、操作台、按钮等船员活动区域及密切接触物体刮蹭取样,同时又对船员洗漱用品、扫把等生活用品进行了取样。随后,通过离子源初筛,检测出关键点位样本均存在氯胺酮信号。随即对扫把样本取样并送司法鉴定所鉴定,证明确实存在氯胺酮阳性,指向嫌疑人利用渔船进行海上毒品走私犯罪活动,最终破获了一起重大海上毒品走私案件。


闽都创新实验室公共安全执法检测装备创新中心工程师陈启振在接受记者采访时表示,每一种毒品都有其特定的化学结构,当离子探针接触到未知的物质时,就可以把它吸附在上面,样本检测通过一系列的化学反应,推算出它的分子结构。除了快,它还能够从复杂的成分中,精准确认不同的毒品成分。


在实战中,高效的检测技术为缉毒执法工作节省了大量的时间和人力成本。2020年8月,在全国“红蓝对抗”毒品查缉技能大比武中,民警在进行毒品查缉时,运用离子探针毒检技术对大巴车上 38 名人员进行盲测,检出甲基苯丙胺阳性信号,总用时15分钟。同样,在运用离子探针毒检技术对包裹进行检测时,无须将包裹拆开,便可检测出是否装有毒品可疑物。


“离子探针毒检技术以快速灵敏的特性,在机场、铁路等人员流动快速的地方起到了重要作用。”陈启振介绍,技术组曾配合山东济南公安禁毒部门,通过刮取可疑衣物、包装袋以及手提包的把手和拉链,10秒内即确认了可疑物品呈冰毒阳性。


不仅灵敏快速,对于以往传统检验方式无法检出的未列管成瘾物质,离子探针毒检技术也能准确识别。2023年7月,依托咪酯尚未被列管,山东济南禁毒部门对某小区污水口进行取样检测时,发现其在污水中含量异常的情况。民警随即对污水口所涉及的住户进行摸排,通过离子探针毒检技术在一住户门把手上检测到了较强的依托咪酯信号。济南警方经进一步侦查,确认了检测结果的准确性。2023年10月,依托咪酯被列管,目前,该案正在进一步办理中。


“准确度高、范围广,离子探针毒检技术在实战应用中具有极大的优势,尤其是对新型毒品和未列管成瘾物质的快速识别,解决了一线缉毒执法工作中掣肘的难题。”陈启振说。


全链溯源  精准追索目标


污水毒情监测技术现已在我国禁毒领域得到广泛应用,但仍存在精准溯源的痛点。而离子探针毒检技术不仅填补了在百万分之一到十亿分之一含量级别、复杂信号条件下现场痕量检测的技术空白,其与污水监测技术的“并肩作战”,还解决了从单纯指标到案件线索的技术难题,可以快速精准锁定嫌疑人。


一台在线污水自动化取样、分析、制样仪,一套在线检测二维液质联用系统,一台现场毒品痕量取样原位质谱离子探针检测仪器,一个拉曼光谱快速确证毒品分析仪器……组成了一个“车载实验室”,也称作新精神活性物质溯源系统。


“我们最新研发的移动质谱技术,通过一个多形态样品导入电喷雾原位质谱仪来实现。”陈启振介绍,这项技术同样可通过离子探针取样,进行快速毒品检测。“通过对接触过毒品的皮肤,或者吸食过毒品后代谢出的汗液、尿液以及头发进行探针取样,5至10秒钟就可以确定是哪一种毒品。”


2023年8月,山东省济宁市公安局禁毒支队结合污水溯源及离子探针毒检技术,对某城市广场多个楼宇污水口进行检测,发现广场污水分口微量物质含量异常。通过运用离子探针进行痕量取样,工作人员最终锁定了嫌疑人的位置。


记者了解到,由公安部禁毒情报技术中心组织开展的禁毒科技攻关项目“新精神活性物质溯源技术”于2021年立项,目前已经实现从技术开发到实战应用的发展,建立了覆盖所有已列管毒品以及未列管的重点监控物质质谱数据库,同时突破了该技术在实战过程中仪器难以小型化的瓶颈,并开发了适用于现场稽查的车载型原位质谱系统。为适合基层一线民警使用,项目团队还开发了智能化质谱仪器判读算法,无须专业技术人员即可快速获得判读结果,方便了一线实战。


2022年5月,福建龙岩警方针对当地某些小区及娱乐场所进行污水取样分析,初步锁定某小区存在毒情线索,并对该小区每一户进行采样分析,发现甲基苯丙胺及其代谢物数值异常。通过分析溯源,最终锁定12号楼3梯1301近期有吸毒人员或该户住户为吸毒人员。


这套新精神活性物质溯源系统,可通过人工智能逆合成技术,分析新精神活性物质的合成工艺、原料前体,提供了一种从成品毒品到生产工艺乃至原料产地的溯源方案,也使得从污水监控信号到制贩环节的全流程溯源成为可能,为未列管毒品替代物质的管控提供基础,有效解决了一线禁毒部门对新型毒品的查缉、监测和溯源难题,提升了打击新型毒品违法犯罪的能力和水平。


延伸触角  布建网格监测  


重点区域、重点场所、重点人员、重点物品、重点活动,一根离子探针,可应用于多种场景下的缉毒执法环境。陈启振介绍,基于多形态样品快速导入电喷雾离子源原位质谱快检技术,取样方式简单,刮取人体、物品表面,探针经过特殊纳米修饰,表面可以吸附毒品分子,耐高温耐腐蚀,适用于各种样本基质。每个探针都具备唯一的编号,便于样本溯源,被广泛应用于各种现场查缉、毒品溯源、毒情摸排等场景。


2021年的全国“红蓝对抗”毒品查缉技能大比武活动中,禁毒民警在对大巴车例行检查时,利用离子探针毒检技术对车辆驾乘人员进行检测,均为阴性。随后,民警对车辆携带行李进行了表面擦拭,检测后显示有甲基苯丙胺阳性信号, 随后对车辆人员进行分别询问,并对车辆携带行李仔细检查,最终在两件行李中间发现一个可疑黑色塑料,对包装内塑料瓶开包装检查,有疑似毒品的片剂,检测确定为麻古,共计170克。


“为了更广泛、便捷地应用于各种缉毒执法环境中,我们还打造了一套网格化多层次监测体系,包括探针、无感测毒APP以及毒情网格化普查检测大数据平台,目前已在实践中得到了应用。”陈启振介绍,在应用了该监测体系的城市,派出所民警外出时都可随身携带一根探针,当发现可疑人员或可疑物品、场所时,只要在用探针检测后,打开APP上传一张照片,APP便会对其进行自动定位,然后再扫描一下探针的二维码,信息会自动上传到大数据平台,随后民警可持探针送往附近的检测中心进行检测,8到24小时之内即可查看检测结果。


网格化多层次监测体系在很大程度上,方便了基层民警日常开展查缉工作,以及与指挥部门的协调互通。“通过大数据平台对区域毒情进行网格化的监控,从地市一级的公安禁毒部门延伸到派出所,可以更快地对高危涉毒场所和区域进行预警研判。”陈启振说。现有的网格化多层次监测体系,以社区为基本单元,实现了吸毒人员服务管理网格全覆盖,确保对辖区内吸毒人员做到现状明、底数清、动向可追溯;具备对辖区内重点场所、重点行业开展“突击式”清查整治,落实场所从业人员的涉毒情况,增强其检查、辨别、发现毒品等违禁品的能力,坚决打击非法滥用、贩卖、运输各类麻醉药品和精神药品行为。


科普


离子探针检毒是怎么实现的?


首先,利用电喷雾电离对分析物进行电离。离子探针在采集完样品后,插入离子源进样口,在进样口附近施加高温和高纯氮气,高温将吸附在探针的待测分子脱附下来,并利用氮气带入离子源高压舱。高压舱内,在毛细管的出口处施加高电压,产生的高电场将从氮气流出的待测物质,雾化成微小的带电液滴。随着溶剂的蒸发,液滴表面的电荷强度逐渐增加,最后液滴分裂成一个或多个带电离子,从而使分析物以单电荷或多电荷的形式进入气相变成气相离子。


然后,分析物离子被传输到分析器中。只有轨迹稳定的离子才能被检测器检测,而轨迹不稳定的离子则无法被检测到。离子被检测到的可能性可以通过调整磁场强度和振荡频率来控制。


每一个毒品分子都是一种化学物质,每一种化学物质都有特定的化学结构,以冰毒(甲基苯丙胺)为例,它的主要化学结构由苯环、丙胺基团和甲基基团组成。当离子探针接触到冰毒这种物质,即使是接触到几个分子,也可以把它吸附在上面,再把它热解析脱附到质谱仪里,传达到仪器里面去之后,里面有一个带电高能离子轰击它,就把甲基苯丙胺分子肢解掉,变成带电苯环、带电的丙胺基团和带电的甲基基团。轰击完成之后,冰毒分子就被裂变成了3个带电官能团,这3个带电的官能团,会在一个高强的交变磁场里面跑,通过它跑的速度来推算出它的分子量,进而推算出分子量的构成,就可以直接推算出这是什么化学物质,包括它的结构。


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