1. Txakurrak zer detektatzea nahi dugu?

Lehenik eta behin, funtsezkoa da txakurrak zer detektatzea nahi dugun zehaztea, ez baita gauza bera konposatuen familia bat ezagutzeko entrenatzea (opioideak, adibidez) edo substantzia jakin bat identifikatzeko (fentaniloa, adibidez). Bereizketa horrek esan nahi du helburua seinale kimikoen multzo bat edo konposatu espezifiko bat detektatzea den erabaki behar dela.

Hala ere, azken kasu horretan ere, usaimen-profila seinale anitzez osatuta egon ohi da. Horregatik, funtsezkoa da detekzioaren helburua argi zehaztea, txakurra entrenatzeko lagin benetan adierazgarri bat hautatu eta diseinatu ahal izateko.

2. Laginak biltzea

Detekzio-helburua definitu ondoren, laginak jasotzeko sistema ezarri behar da. Puntu honetan bi galdera nagusi sortzen dira: nola egingo da bilketa eta zenbat lagin beharko dira?

Erantzuna ez da bakarra, eta aldez aurretik hausnarketa zorrotza egitea eskatzen du. Bilketa-metodoa detekzio-helburuaren eta usaina zabaltzeko moduaren araberakoa izango da neurri handi batean. Estupefazienteen edo lehergailuen gisako substantziak direnean, lagin errealekin edo sintetizatutako konposatuekin lan egitea izaten da ohikoena, betiere lege-esparruaren barruan eta baldintza administratibo guztiak betez.

Aitzitik, osasuna, animalien ongizatea edo gorpuen azterketa bezalako esparruetan, dagozkion kontsiderazio etikoak gainditzeaz gain, usainaren igorpen-bideak aztertzea ezinbestekoa da, laginak gorozki, izerdi, listu, gernu edo bestelako matrize biologikoetatik etorri behar diren erabakitzea inplikatzen duena.

Lagin-mota definitu ondoren, lagin kopurua zehaztu behar da. Kasu batzuetan, legeak edo sarrera-arrazoiak mugatzen dute, eta, beraz, emaitza adierazgarriak lortzeko gutxienekoak ezartzen dira. Beste batzuetan, erabilgarri dauden laginen kopurua maximizatzea aukeratzen da. Edozein egoeratan, funtsezkoa da laginak aztergai den populazioaren adierazgarri izatea, adina, sexua, arraza, baldintza espezifikoak edo denbora-bilakaera bezalako faktoreei lotutako aldakortasuna barne.

Halaber, ezinbestekoa da lagin negatiboak eta kontrolak sartzea; izan ere, lagin positiboetan benetan bereizgarriak diren konposatu organiko lurrunkorrak (VOCak) zein diren bereizteko eta baliozkotzeko aukera ematen dute.

3. Laginen analisia

Laginketa egin ondoren, laginak analizatzen dira. Helburua usaimen-profila aztertzea denez, erreferentziazko teknika HS-SPME-GC MS da, buru-espazioan dauden konposatu organiko lurrunkorrak identifikatzeko aukera ematen duena, hau da, sudur elektroniko batek maila teknologikoan duen antzekoena.

Lehenengo pausoa metodo analitikoaren optimizazioan datza. Horretarako, teknikaren berezko hainbat parametro ebaluatu eta doitu behar dira, hala nola SPME zuntz mota, tenperaturak, erauzketa- eta injekzio-denborak eta baldintza kromatografikoak. Fase hori funtsezkoa da konposatuen sentikortasun, erreproduzigarritasun eta bereizmen egokia bermatzeko.

Emaitzak kromatograma moduan adierazten dira, eta laginean dauden konposatuei lotutako seinaleak adierazten dituzte. Horietan oinarrituta, usaimen-profil osoa karakteriza daiteke, eta konposatuak banaka identifika daitezke, maiz datu-baseen eta bibliografia espezializatuaren laguntzarekin.

Laginak bereziki konplexuak direnean edo oso kontzentrazio txikiko konposatuak dituztenean, sentikortasun handiagoa eskaintzen duten teknika aurreratuagoetara jo behar izaten da, hala nola HS-SPME-GC/MS TOF. Alderdi hori bereziki garrantzitsua da kontuan hartzen bada txakurrek oso kontzentrazio baxuetan hauteman ditzaketela konposatuak, eta, batzuetan, ppq kontzentrazioak ere hauteman ditzaketela.

Metodoa optimizatu ondoren, lagin guztiak aztertu eta lortutako datuak erregistratzen dira, zuriak eta kontrol negatiboak barne. Seinale kromatografikoei esker, usaimen-profilaren ikuspegi orokorra lortzen da; gailur bakoitzaren azalerak, berriz, bertan dauden konposatuen ugaritasunari buruzko informazioa ematen du.

4. VOC adierazgarriak bilatzea

Lagin guztiak aztertu eta konposatuen zerrenda eta horien ugaritasun erlatiboa lortu ondoren, hasierako helburuari heldu behar zaio, amua sortzeko oinarri gisa balioko duten konposatu organiko lurrunkor (VOC) benetan adierazgarriak eta unibertsalak zein diren identifikatzeko.

Substantzia espezifikoen kasuan, hala nola estupefazienteen edo lehergailuen kasuan, detekzioa konposatu jakin batean edo konposatu horien kopuru txiki batean oinarritzen denean, helburua substantzia hori hobekien ordezkatzen duen VOCa (edo VOCak) identifikatzea da. Horretarako, funtsezkoa da konposatuaren sintesi- eta degradazio-prozesuak sakon ezagutzea, prozesu horiek zehazten baitituzte zer azpiproduktu edo metabolito egon daitezkeen. Ezagutza horri esker, bereizi egiten dira xede-substantziaren berezko konposatuak eta matrizetik datozenak, hala nola eszipienteak, plastifikatzaileak edo beste kutsatzaile batzuk.

Halaber, ezaugarri fisiko-kimikoak ezagutzea, batez ere lurrun-presioa, funtsezkoa da txakurrak detektatzeko probabilitate handiena duten VOCei lehentasuna emateko.

Bestalde, helburua profil konplexu bat detektatzea denean, hala nola gaixotasunetan, animalien ongizatean edo gorpuen azterketan, ikuspegia aldatu egiten da VOCen familia bateko patroi komunak identifikatzera. Kasu horietan, beharrezkoa da lagin positiboen tratamendu bateratua egitea konposatu partekatuak identifikatzeko, eta zurietan eta lagin negatiboetan daudenak baztertzea.

Analisi hori aldagai anitzeko datuen tratamendu-tekniken bidez egiten da, machine learning tresnak barne, datuen barruan patroiak eta erlazio konplexuak identifikatzeko aukera ematen dutenak.

5. Gailuen sintesia

Behin VOC adierazgarriak identifikatuta, benetako laginetan behatutako usaimen-profila erreproduzitzen duen amua diseinatzea eta garatzea da hurrengo urratsa. Prozesu hori, neurri handi batean, aurreko faseetan lortutako emaitzen araberakoa da, eta hautatutako konposatuak hartzea edo sintetizatzea eragin dezake.

Helburu nagusia da jatorrizkoarekiko ahalik eta fidelena den usaimen-profila erreproduzitzea euskarri edo gailu batean, esperimentuetan hautemandakoen antzeko ugaritasun-proportzio erlatiboak mantenduz. Profil konplexuen kasuan, unibertsaltzat jotzen diren VOCen ordezkaritza handiagoa lehenetsi ohi da.

Etapa horrekin, prozesuaren fase teknologikoa amaitutzat emango zen, eta laborategiko amu funtzionalaren prototipoa lortuko zen.

6. Probak txakurrekin

Hala ere, beharrezkoa da laborategitik landarako urratsa ematea, eta horrek txakurrekin probak egitea dakar. Esperimentuetan prototipoa etorkizun handikoa bada ere, azken ebaluazioa txakurrak egiten du.

Hori dela eta, ezinbestekoa da proba praktikoak egitea amuari, haren benetako eraginkortasuna ebaluatzeko. Espezifikotasunari eta hautakortasunari dagokienez lortutako emaitzak izango dira gailuaren errendimenduaren adierazle nagusiak.

Emaitzen fidagarritasuna bermatzeko, unitate eta gida desberdinetako txakurrekin probak egin behar dira, alborapenak minimizatzeko eta ebaluazio sendoagoa lortzeko. Era berean, prozesuaren objektibotasuna emaitza kuantitatiboetan zein animalien portaeraren behaketan oinarritzen da.

Emaitzak ezarritako mugetara iristen ez badira, laborategiko fasera itzuli beharko da prototipoan hobekuntzak egiteko. Prozesu iteratibo hori errepikatu egingo da, zehaztutako baliozkotze-irizpideak bete arte.

7. Baldintzen azterketa

Azkenik, gailuaren benetako eraginkortasuna ebaluatzeko, haren egonkortasuna eta erabilera-denborak aztertu behar dira. Egonkortasuna bai biltegiratze-baldintzetan bai erabilera-baldintzetan aztertu behar da, usaimen-profil eraginkorra zenbat denboran mantentzen duen zehaztuz.

Bestalde, funtsezkoa da haren balio-bizitza operatiboa ezartzea, hau da, zenbat erabilera edo entrenamendu-saio onartzen dituen haren errendimendua nabarmen murriztu aurretik.

Ebaluazio horiek laborategiko baldintza kontrolatuetan egiten dira hasiera batean, eta, ondoren, baldintza errealetan egiaztatzen dira, txakurrekin probak eginez. Horri esker, gailuaren portaera balidatu daiteke, bai maila esperimentalean, bai landa-eremuan.