Il doping è diffuso ai vertici di vari sport, ma non sempre è facile da dimostrare. Il rilevamento di sostanze che migliorano le prestazioni nei campioni di sangue e urina richiede complesse analisi di tracce. Le pompe per vuoto sono una parte essenziale della tecnologia.
Quando ai giochi Olimpici di Seul del 1988 Ben Johnson vinse la gara dei 100 metri in 9,79 secondi, il canadese non si aggiudicò solo la medaglia d'oro, ma stabilì anche un nuovo record mondiale, battendo il suo grande rivale, il velocista statunitense Carl Lewis. Appena 68 ore più tardi, Johnson dovette restituire la sua medaglia. Era risultato positivo al doping: nei campioni di urina risultava infatti la presenza dello steroide anabolizzante stanozololo.
La costante ricerca
dell'ignoto Il caso di Ben Johnson è solo uno dei tanti casi di doping negli sport di alto livello. Allora, come adesso, gli atleti sono soggetti a enormi pressioni in termini di rendimento, e le sostanze proibite che migliorano le prestazioni sono considerate da alcuni come mezzo sicuro per raggiungere il successo. Il rilevamento di queste sostanze nei campioni di sangue e urina è una sfida complessa, nonostante i controlli regolari e le analisi ad alta tecnologia. Molte sostanze vengono metabolizzate rapidamente e l'arco di tempo durante il quale possono essere rilevate è breve. Inoltre, nuovi farmaci o varianti di sostanze già note vengono costantemente immessi sul mercato. Lance Armstrong, sette volte vincitore del Tour de France, ad esempio, sfuggì ai test per anni.
Analisi di alta qualità nel vuoto
Nella ricerca di sostanze sospette, i laboratori certificati dall'Agenzia mondiale antidoping (WADA) si affidano principalmente a una combinazione di gascromatografia e spettrometria di massa. Grazie al vuoto, questa tecnologia è in grado di rilevare anche tracce minime dell'ordine di alcuni picogrammi o femtogrammi per millilitro di urina.
Gli estratti dei campioni vengono innanzitutto fatti evaporare in un alto vuoto e separati in singole sostanze nel gascromatografo. Successivamente, vengono trasferiti l'uno dopo l'altro nello spettrometro di massa, il quale li classifica in base alla massa e alla carica. I composti sconosciuti vengono prima ionizzati, il più delle volte tramite ionizzazione a impatto elettronico. Alcune delle molecole si disintegrano in frammenti caricati. Gli ioni risultanti vengono quindi accelerati, attraversano un campo elettrico e magnetico e infine colpiscono il rilevatore.
L'intero processo si svolge in un alto vuoto cosicché gli ioni non vengono sparpagliati dalla collisione con le molecole di aria e deviati dal loro percorso verso il rilevatore. I sistemi per vuoto assicurano una pressione negativa costante di un milionesimo di millibar al massimo durante l'analisi.
Non appena il rilevatore registra i segnali, vengono registrati gli spettri corrispondenti alla massa specifica delle molecole e dei frammenti. In ausilio all'interpretazione vengono utilizzati software e database speciali, i quali consentono di trarre conclusioni sulle sostanze contenute nel campione rispetto ai diversi valori di picco e di calcolare la concentrazione di queste sostanze. I calcoli possono quindi essere utilizzati per capire se un valore limite è stato superato.
Sulla scia dei criminali del doping
La spettrometria di massa nel vuoto rileva le sostanze illegali
Perché i campioni di urina sono così importanti?
Sono due le motivazioni per le quali i campioni di urina sono così importanti. Innanzitutto, la maggior parte delle sostanze proibite usate dagli atleti è secreta dai reni, per questo tali sostanze sono presenti in concentrazioni relativamente elevate nei campioni di urina. Questo semplifica il rilevamento, poiché persino strumenti analitici all'avanguardia con la massima risoluzione sono in grado di determinare solo le quantità di sostanze fino a una determinata soglia inferiore.
Inoltre, molte sostanze dopanti possono essere rilevate più a lungo nell'urina rispetto al sangue. Alcune sostanze scompaiono dal sangue dopo un giorno, ma possono essere rilevate nell'urina anche 7-10 giorni dopo. L'assunzione di steroidi anabolizzanti può essere rilevata per quattro settimane dopo l'ultima ingestione. Gli esami del sangue vengono effettuati principalmente per controllare se un atleta ha manipolato la capacità di trasporto di ossigeno nel proprio sangue attraverso trasfusioni o fattori di crescita quali EPO (eritropoietina).
Sono due le motivazioni per le quali i campioni di urina sono così importanti. Innanzitutto, la maggior parte delle sostanze proibite usate dagli atleti è secreta dai reni, per questo tali sostanze sono presenti in concentrazioni relativamente elevate nei campioni di urina. Questo semplifica il rilevamento, poiché persino strumenti analitici all'avanguardia con la massima risoluzione sono in grado di determinare solo le quantità di sostanze fino a una determinata soglia inferiore.
Inoltre, molte sostanze dopanti possono essere rilevate più a lungo nell'urina rispetto al sangue. Alcune sostanze scompaiono dal sangue dopo un giorno, ma possono essere rilevate nell'urina anche 7-10 giorni dopo. L'assunzione di steroidi anabolizzanti può essere rilevata per quattro settimane dopo l'ultima ingestione. Gli esami del sangue vengono effettuati principalmente per controllare se un atleta ha manipolato la capacità di trasporto di ossigeno nel proprio sangue attraverso trasfusioni o fattori di crescita quali EPO (eritropoietina).