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Rosendo LM, Antunes M, Simão AY, Brinca AT, Catarro G, Pelixo R, Martinho J, Pires B, Soares S, Cascalheira JF, Passarinha L, Rosado T, Barroso M, Gallardo E. Sensors in the Detection of Abused Substances in Forensic Contexts: A Comprehensive Review. MICROMACHINES 2023; 14:2249. [PMID: 38138418 PMCID: PMC10745465 DOI: 10.3390/mi14122249] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/04/2023] [Revised: 12/10/2023] [Accepted: 12/13/2023] [Indexed: 12/24/2023]
Abstract
Forensic toxicology plays a pivotal role in elucidating the presence of drugs of abuse in both biological and solid samples, thereby aiding criminal investigations and public health initiatives. This review article explores the significance of sensor technologies in this field, focusing on diverse applications and their impact on the determination of drug abuse markers. This manuscript intends to review the transformative role of portable sensor technologies in detecting drugs of abuse in various samples. They offer precise, efficient, and real-time detection capabilities in both biological samples and solid substances. These sensors have become indispensable tools, with particular applications in various scenarios, including traffic stops, crime scenes, and workplace drug testing. The integration of portable sensor technologies in forensic toxicology is a remarkable advancement in the field. It has not only improved the speed and accuracy of drug abuse detection but has also extended the reach of forensic toxicology, making it more accessible and versatile. These advancements continue to shape forensic toxicology, ensuring swift, precise, and reliable results in criminal investigations and public health endeavours.
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Affiliation(s)
- Luana M. Rosendo
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Mónica Antunes
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Ana Y. Simão
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Ana Teresa Brinca
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Gonçalo Catarro
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Rodrigo Pelixo
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - João Martinho
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Bruno Pires
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Sofia Soares
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - José Francisco Cascalheira
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Departamento de Química, Universidade da Beira Interior, 6200-001 Covilhã, Portugal
| | - Luís Passarinha
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
- Associate Laboratory i4HB-Institute for Health and Bioeconomy, NOVA School of Science and Technology, Universidade NOVA de Lisboa, 2819-516 Caparica, Portugal
- UCIBIO-Applied Molecular Biosciences Unit, Chemistry Department, NOVA School of Science and Technology, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Tiago Rosado
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
- Centro Académico Clínico das Beiras (CACB)—Grupo de Problemas Relacionados com Toxicofilias, 6200-000 Covilhã, Portugal
| | - Mário Barroso
- Serviço de Química e Toxicologia Forenses, Instituto de Medicina Legal e Ciências Forenses—Delegação do Sul, 1169-201 Lisboa, Portugal
| | - Eugenia Gallardo
- Centro de Investigação em Ciências da Saúde, Universidade da Beira Interior (CICS-UBI), 6200-506 Covilhã, Portugal; (L.M.R.); (M.A.); (A.Y.S.); (A.T.B.); (G.C.); (R.P.); (J.M.); (B.P.); (S.S.); (J.F.C.); (L.P.); (T.R.)
- Laboratório de Fármaco-Toxicologia, UBIMedical, Universidade da Beira Interior, EM506, 6200-000 Covilhã, Portugal
- Centro Académico Clínico das Beiras (CACB)—Grupo de Problemas Relacionados com Toxicofilias, 6200-000 Covilhã, Portugal
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Dufayet L, Bargel S, Bonnet A, Boukerma AK, Chevallier C, Evrard M, Guillotin S, Loeuillet E, Paradis C, Pouget AM, Reynoard J, Vaucel JA. Gamma-hydroxybutyrate (GHB), 1,4-butanediol (1,4BD), and gamma-butyrolactone (GBL) intoxication: A state-of-the-art review. Regul Toxicol Pharmacol 2023; 142:105435. [PMID: 37343712 DOI: 10.1016/j.yrtph.2023.105435] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/02/2022] [Revised: 01/13/2023] [Accepted: 06/12/2023] [Indexed: 06/23/2023]
Abstract
γ-hydroxybutyrate (GHB) is synthesized endogenously from γ-aminobutyric acid (GABA) or exogenously from 1,4-butanediol (butane-1,4-diol; 1,4-BD) or γ-butyrolactone (GBL). GBL, and 1,4-BD are rapidly converted to GHB. The gastric absorption time, volume of distribution, and half-life of GHB are between 5 and 45 min, 0.49 ± 0.9 L/kg, and between 20 and 60 min, respectively. GHB and its analogues have a dose-dependent effect on the activation of GHB receptor, GABA-B, and GABA localized to the central nervous system. After ingestion, most patients present transient neurological disorders (lethal dose: 60 mg/kg). Chronic GHB consumption is associated with disorders of use and a withdrawal syndrome when the consumption is discontinued. GHB, GBL, and 1,4-BD are classified as narcotics but only the use of GHB is controlled internationally. They are used for drug facilitated (sexual) assault, recreational purposes, slamsex, and chemsex. To confirm an exogenous intake or administration of GHB, GBL, or 1-4-BD, the pre-analytical conservation is crucial. The antemortem cutoff doses for detection are 5 and 5-15 mg/L, with detection windows of 6 and 10 h in the blood and urine, respectively Control of GHB is essential to limit the number of users, abuse, associated risks, and death related to their consumption.
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Affiliation(s)
- Laurene Dufayet
- Unité Médico-judiciaire, Hôtel-Dieu, APHP, 75001, Paris, France; Centre Antipoison de Paris - Fédération de Toxicologie (FeTox), Hôpital Fernand-Widal, APHP, 75010, Paris, France; INSERM, UMRS-1144, Faculté de Pharmacie, 75006, Paris, France; UFR de Médecine, Université de Paris, 75010, Paris, France.
| | - Sophie Bargel
- Section Toxicologie - Sécurité Routière, Laboratoire de Police Scientifique de Lille, SNPS, France
| | - Anastasia Bonnet
- Centre Antipoison de Toulouse, CHU de Toulouse, Toulouse, France
| | | | | | - Marion Evrard
- Centre Antipoison de Nancy, CHRU de Nancy, Nancy, France
| | - Sophie Guillotin
- Centre Antipoison de Toulouse, CHU de Toulouse, Toulouse, France
| | | | - Camille Paradis
- Centre Antipoison de Bordeaux CHU de Bordeaux, Bordeaux, France
| | | | - Julien Reynoard
- Pharmacologie Clinique CAP-TV, APHM, Hôpitaux Sud, Marseille, France
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