Dopingovertreders op het spoor - massaspectrometrie in vacuüm spoort verboden middelen op

Dopingovertreders op het spoor - massaspectrometrie in vacuüm spoort verboden middelen op

In de hoogste regionen van verschillende sporten wordt regelmatig doping gebruikt, maar het gebruik hiervan is moeilijk te bewijzen. Voor het opsporen van prestatiebevorderende stoffen in bloed- en urinemonsters is complexe sporenanalyse nodig. Vacuümpompen zijn een essentieel onderdeel van de technologie.
Fight-Against-Doping-2.jpg

Toen Ben Johnson bij de Olympische Spelen van 1988 in Seoul in een tijd van 9,79 seconden de 100 meter won, won de Canadees niet alleen een gouden medaille. Hij vestigde ook een nieuw wereldrecord en versloeg eindelijk zijn aartsrivaal, de Amerikaanse sprinter Carl Lewis. Nog geen 68 uur later moest Johnson zijn medaille echter weer inleveren. Hij had doping gebruikt, in zijn urine werd de anabole steroïde stanozolol aangetroffen.

Constante zoektocht naar het onbekende

Het geval van Ben Johnson is maar één van de vele dopinggevallen in de topsport. Zowel toen als nu staan sporters onder enorme druk om te presteren en verboden prestatiebevorderende middelen worden door sommige gezien als bewezen middel om succes te bereiken. Het opsporen van deze middelen in bloed- en urinemonsters is, ondanks regelmatige controles en hightechanalyse, een uitdaging. Veel van deze middelen worden snel omgezet en de tijdsduur waarin ze opgespoord kunnen worden, is kort. Bovendien komen er voortdurend nieuwe drugs of varianten op reeds bekende middelen op de markt. Zevenvoudig Tour de France-winnaar Lance Armstrong werd bijvoorbeeld jarenlang niet betrapt.

De beste analyse in vacuüm

In de zoektocht naar verdachte middelen maken laboratoria die door het Wereld Anti-Doping Agentschap (WADA) zijn gecertificeerd, voornamelijk gebruik van een combinatie van gaschromotografie en massaspectometrie. Met behulp van vacuüm en dankzij deze techniek, kunnen minuscule sporen van slechts een paar picogram of femtogram per milliliter urine worden ontdekt.

In een gaschromotograaf worden extracten van de monsters eerst in een hoogvacuüm verdampt en in afzonderlijke stoffen gescheiden. Deze worden vervolgens één voor één naar een massaspectrometer geleid, die de stoffen op basis van hun massa en lading sorteert. Door middel van elektron-impact-ionisatie worden meestal eerst de onbekende bestanddelen geïoniseerd. Sommige moleculen vallen uiteen in geladen deeltjes. De resulterende ionen worden nu versneld, passeren een elektrisch en magnetisch veld en raken uiteindelijk de detector.

Het hele proces vindt plaats in hoogvacuüm, zodat de ionen zich niet verspreiden als ze in botsing komen met luchtmoleculen en niet afwijken van hun pad naar de detector. Vacuümsystemen garanderen tijdens de analyse een constante negatieve druk van maximaal een miljoenste millibar.

Zodra de detector signalen detecteert, worden spectra die overeenkomen met de specifieke massa van de moleculen en deeltjes geregistreerd. Voor de interpretatie wordt gebruik gemaakt van speciale software en databases. Hierdoor kunnen op basis van de verschillende piekwaarden conclusies worden getrokken over de stoffen die in het monster zijn aangetroffen en kan de concentratie van deze stoffen worden berekend. Dit kan vervolgens worden gebruikt om te bepalen of een limiet is overschreden.

Er zijn twee redenen waarom urinemonsters zo belangrijk zijn. Ten eerste worden de meeste verboden middelen die door sporters worden gebruikt, door de nieren uitgescheiden, waardoor ze in relatief hoge concentraties in urinemonsters voorkomen. Dit maakt het makkelijker om ze op te sporen, aangezien zelfs uiterst geavanceerde analytische instrumenten met de hoogste resolutie hoeveelheden van stoffen alleen tot een bepaalde lagere limiet kunnen vaststellen.

Daarnaast kunnen veel stimulerende middelen langer in urine worden vastgesteld dan in bloed. Sommige stoffen verdwijnen na een dag uit het bloed, maar kunnen zeven tot tien dagen later nog wel in de urine worden vastgesteld. Anabole steroïden kunnen nu tot vier weken na inname worden opgespoord. Bloedtesten worden voornamelijk uitgevoerd om te controleren of een sporter de zuurstoftransportcapaciteit van zijn/haar bloed heeft gemanipuleerd door transfusie of groeifactoren zoals EPO (erytropoëtine).


Abonneer u op de "World of Vacuum"-nieuwsbrief!
Abonneer u nu en blijf up-to-date met het laatste fascinerende nieuws op het gebied van vacuüm.

ABONNEREN