Studio sperimentale su dispositivi immunocromatografici a flusso laterale (LFIA) per la rilevazione rapida di cocaina su campioni da strada: validazione tecnica e applicazione forense.

This thesis project is part of the Framework Agreement between the University of Turin and the State Police. The paper describes an experimental study conducted at the Laboratory for Forensic Chemical Investigations of the Interregional Forensic Police Office (GIPS) for Piedmont and Valle d'Aosta, based in Turin. The study aims to technically validate a rapid method for detecting cocaine in street samples, using lateral flow immunoassay (LFIA) devices. The project is set within the context of preliminary narcotics analyses, often carried out in the field, with a specific focus on cocaine, a substance frequently detected during police operations aimed at combating drug trafficking. LFIA devices, widely used in the medical field as diagnostic tests, have been validated for the identification of such substances. For this project, commercially available LFIA devices designed to detect cocaine and its metabolites in urine samples were used. These tests, typically employed for qualitative screening, were provided by the University for experimental purposes. The research involved a wide series of tests performed both on laboratory-prepared mixtures and real samples, with the goal of evaluating the reliability, specificity, and sensitivity of LFIAs in detecting traces of cocaine. The first chapter provides a general overview of the role of the Forensic Police and introduces the topic of narcotics, with particular attention to cocaine, its mechanism of action, its psychotropic effects, and its relevance in investigative contexts. A brief mention of regulatory provisions outlines the process from the accusation of the offense to the seizure, followed by technical assessments carried out in the appropriate laboratories. Subsequently, the fundamental principles of traditional rapid methods are addressed, along with a detailed description of the narcotests currently in use and their limitations. Building on this, the experimental study explores the use of LFIA devices, known for their speed, ease of use, and the high sensitivity ensured by their mechanism, proposing them as a valid and efficient alternative. These devices operate through a system of antibodies specific to cocaine, enabling the rapid detection of the substance, even in trace amounts, across different matrices. The research results highlight the high sensitivity and specificity of the LFIA devices, with operational practicality and timeframes comparable to traditional methods but with significant advantages in terms of consistency and accuracy of results. The technical validation includes reproducibility tests, interference studies with other substances, and analyses of real samples, confirming the potential of these devices for forensic applications. This work represents an important contribution to the development of rapid, cost-effective, easy-to-use, non-toxic, and efficient analytical tools that improve the effectiveness of control operations and the timeliness of responses in operational scenarios.

Questo progetto di tesi si inserisce nell’ambito dell’Accordo Quadro tra l’Università degli Studi di Torino e la Polizia di Stato. L’elaborato descrive uno studio sperimentale condotto presso il Laboratorio per le Indagini Chimico Forensi del Gabinetto Interregionale di Polizia Scientifica (GIPS) per il Piemonte e la Valle d’Aosta, con sede a Torino, mirato alla validazione tecnica di un metodo speditivo per la rilevazione di cocaina in campioni da strada, basato sull’utilizzo di dispositivi immunocromatografici a flusso laterale (LFIA). Il lavoro si colloca nel contesto delle analisi preliminari di sostanze stupefacenti, spesso condotte sul campo, con un focus specifico sulla cocaina, un analita comunemente rilevato durante i controlli effettuati dagli operatori di polizia nell’ambito della repressione dello spaccio delle sostanze stupefacenti. I dispositivi LFIA, ampiamente utilizzati in ambito medico come test diagnostici, sono stati validati per l’identificazione di tali sostanze: per questo progetto sono stati adoperati dei dispositivi LFIA disponibili sul mercato per la rilevazione di cocaina e di suoi metaboliti in campioni urinari. Questi test, normalmente impiegati nell’ambito di screening qualitativo, sono stati forniti a scopo sperimentale dall’Università. La ricerca ha coinvolto un’ampia serie di test eseguiti sia su miscele preparate in laboratorio che su campioni reali, con l’obiettivo di valutare l'affidabilità, la specificità e la sensibilità dei LFIA nel rilevare tracce di cocaina. Il primo capitolo fornisce una panoramica generale sul ruolo della Polizia Scientifica e introduce l’argomento inerente alle sostanze stupefacenti, con particolare attenzione alla cocaina, al meccanismo d'azione e conseguenti effetti psicotropi e alla sua rilevanza nei contesti investigativi. Un cenno alle disposizioni normative consente di delineare il processo che va dalla contestazione dell'illecito al sequestro, seguito dagli accertamenti tecnici svolti all’interno dei laboratori competenti. Successivamente, si affrontano i principi fondamentali dei metodi speditivi tradizionali, accompagnati da una descrizione dettagliata dei narcotest attualmente in uso e dei loro limiti. A fronte di ciò, lo studio sperimentale esplora l'impiego di dispositivi LFIA, noti per la loro velocità, semplicità d'uso e l'elevata sensibilità garantita dal meccanismo di funzionamento, proponendoli come un'alternativa valida ed efficiente. Questi dispositivi operano mediante un sistema di anticorpi specifici per la cocaina, permettendo una rapida rilevazione della sostanza, anche in tracce, su differenti matrici. I risultati della ricerca evidenziano un'alta sensibilità e specificità dei LFIA, con una praticità operativa e tempistiche comparabili ai metodi tradizionali, ma con significativi vantaggi in termini di coerenza e accuratezza dei risultati. La validazione tecnica effettuata include test di riproducibilità, studi di interferenza con altre sostanze e analisi di campioni reali, confermando il potenziale di questi dispositivi per l’applicazione in contesti forensi. Questo lavoro rappresenta un contributo importante allo sviluppo di strumenti analitici rapidi, economici, facili da utilizzare, atossici ed efficienti che migliorano l'efficacia delle operazioni di controllo e la tempestività delle risposte in scenari operativi.