1980 年代中期，卡特林发明了碳同位素比率测试（CIR），它能准确区分出自然睾丸激素和合成睾丸激素（synthetictestosterone，一种1970 年代就被禁用的常见合成代谢类固醇）。2006 年，卡特林用它查出美国百米短跑冠军贾斯汀.加特林的服药行为。
2002 年，卡特林发现了一种“设计类固醇”诺勃酮（norbolethone，双乙基诺龙）。 这种兴奋剂未被纳入《世界反兴奋剂条例》禁用物质清单，是为逃避药检专门设计的类固醇药物。诺勃酮于1966 年由Wyeth 制药公司研制，原本用来治疗发育不良或侏儒症，由于毒性太大最终停产。
卡特林在一名环法自行车手的尿液样品中发现了这种物质，由于尿样上只有编码，没有姓名或国家，最后不了了之。
这次发现并没有让卡特林高兴，他忧心忡忡地告诉媒体：“对我们来说，这个发现证实了我们的猜测：肯定存在无法被检测出的设计类固醇。”
“对我个人来说，反兴奋剂的最大进展是THG 的发现；这也是我的唯一发现。”卡特林告诉记者。这一发现揭开了美国历史上第一大兴奋剂丑闻，为卡特林博得“反兴奋剂先驱”的称号。
2003 年6 月，卡特林收到一支从美国反兴奋剂机构转来的有残留物的注射器，提供者是一个匿名田径教练。对方告诉卡特林，残留液体是一种专门设计、现有手段查不出的兴奋剂。
三周后，卡特林和实验室同事确定了残余物的身份——一种源自两种已知类固醇Gestrinone 和Trenbolone（都是禁药）的新化学物质，即Tetrahydrogestrinone(THG)。
THG 的发现让全世界惊讶，也让反兴奋剂界振奋不已，但卡特林却道出一个严峻事实：“这没什么好庆祝的，我更担心下一个THG 在我们没发现的地方冒出来。”
发明新“设计”类固醇的手法极为简单：所有男性激素类固醇的化学结构，都是以四个碳六边形结构为中心，改变外围任何微小的分子结构，比如拧掉一个碳、氧或氢原子，都能导致新派生物的产生。
“大自然创造了成千上万种类固醇，而化学家可以轻易制造出更多种。”卡特林说。它们既可能还在实验室里，也可能已经开始销售。
经过微小的改动，THG 就变得难以检测。“所有检测实验室的尿检方式，都采用气相色谱- 质谱联用分析法，但这种办法检测不出THG，因为它的分子结构在测试环境下很不稳定。”卡特林改用液相色谱- 质谱联用分析法，它对THG 这类极不稳定化学物质更有效。
地下科学家根本不需要测试他们创造的药物是否安全，像诺勃酮这样早已停产的有害药物也被他们拿来稍作改变，重新炮制。“正规测试需要花费5万至10 万美元，”卡特林说，至于化学反应，“有些只需要一至两周，有些则需要半年至一年。”
科学家已确定，THG 除了会导致痤疮、多毛症等类固醇兴奋剂的常见副作用外，还会导致抑制免疫反应等其他固类醇兴奋剂不会引起的症状。
美国史上最大的禁药丑闻
鉴于THG 的制造如此简易，美国反兴奋剂委员会立即向美国和国际各大体育组织和反兴奋剂机构通报了情况。
卡特林重新检查了刚结束不久的美国田径锦标赛的350 个已通过药检样品，发现其中4 个含有THG。嫌疑人是包括男子铅球冠军、链球亚军、女子链球冠军和女子1500 米长跑冠军。
正在美国训练的欧洲百米跑冠军在随机抽查时，也被检出THG。在NFL送来的样品中，有4 名美式足球队员被发现使用过THG。
卡特林因此坚信：“THG 并不是一种新生兴奋剂，而是已经泛滥成灾。”后来的调查证实，在被检测出之前，THG 一直被运动员看作一种安全且不易败露的破纪录“灵丹妙药”。
制造THG 的化学家不得而知，但很多反兴奋剂官员认为，它出自营养品生产商Balco，其总裁是维克托.孔特（Victor Conte）。后来孔特承认，他曾向27人提供过THG，包括5 名棒球手、7名橄榄球手和15 名田径运动员。
孔特事件掀起轩然大波，因为它涉及两位体育名人：棒球巨星贝瑞.邦兹（Barry Bonds）和田径明星马里恩.琼斯（Marion Jones）；前者曾多次打破美国职棒本垒打纪录，后者是五获奥运金牌的女子短跑运动员。
在对孔特的搜查中，工作人员发现了若干有邦兹签名的文件，以及标有琼斯名字的血样和尿样记录。但两人都否认故意服用THG，说他们误以为那是一种营养补充剂。
邦兹在Balco 案中被判作伪证和妨碍司法。直到去年10 月，琼斯才向公众承认，她在2000 年悉尼奥运会前服用过THG；那届奥运会她夺得3 枚金牌。
此后，卡特林将全部精力集中于类固醇兴奋剂研究。2004 年，他从实验室主任职位上退休，创办了一个反兴奋剂研究机构Anti-doping Research，继续与兴奋剂斗争。
卡特林相信，他可以研究出一整套检测方法，找出绝大多数“设计”类固醇，甚至赶在它们被滥用之前。这不是一件容易的事，因为每一种“设计”类固醇都需要有专门的检测设备。
仍有一种兴奋剂没有克星
第29 届奥运会开幕前，北京奥组委曾提出办史上“最干净”奥运会的承诺。为此，反兴奋剂中心将在北京奥运会进行4500 例兴奋剂检测，大大超过雅典奥运的3500 例。除尿检之外，还包括800 例EPO 检测和约900 例HGH检测。
不过，历届奥运会总有“漏网之鱼”的惯例如今仍未被打破。“设计类固醇是我们面临的一大难关，也是每届奥运会都无法全部检测出来的药物。”卡特林严肃地告诉记者，“除此以外，EPO和HGH 也是两种常见兴奋剂。”
悉尼奥运会前，EPO 一直在体育圈大行其道，让反兴奋剂专家束手无策。这种肽类激素可以大幅度提高运动员的携氧能力，尤其对耐力类项目如长跑和赛艇等效果显著。
由于EPO 与人体自然生成的促红细胞生成素几乎没有区别，而且注射后会较快从人体消失，检测难度很大。直到悉尼奥运会，血检和尿检相结合的EPO 检测才告成功。有些专家坚信，在北京奥运会上，仅仅通过尿检便可揪出这个隐形大盗。
卡特林并不乐观：“在我看来，目前反兴奋剂最大的困难是EPO 检测。虽然EPO 可以被识破，但检测技术还不够完善，而且服用的运动员很多。这是一项非常复杂的工作。”
HGH 即人体生长激素，原本用于延迟人类生理老化，还可促进肌肉和骨骼成长，从而大大提升运动员身体机能，并缩短恢复疲劳时间。
“ 现在我们还无法完全检测出HGH。”卡特林表示，其原因是现有仪器很难分辨出人体自然分泌的HGH 和人工合成的HGH。“HGH 没有边界，我们会竭尽全力地克服。对于新检测方法和仪器，我信心十足。但这是秘密，不能透露。”
卡特林透露，每种兴奋剂都需要对应的检测仪器，这些每台售价约3000美元。本届奥运会一共买了30 台仪器，数量较多。“除了完善的检测仪器，还要懂得操作的优秀工作人员。因为即使有再好的仪器，也会有运动员钻空子，提前一段时间停止服用兴奋剂，但我们会坚持每天检测。”卡特林说。
