Eufrozina, Kende
4 °C
15 °C

Szaglógép az űrben és a rendelőben

2007.05.13. 08:28
Az élelmiszeriparban már évek óta használnak elektronikus orrokat. Ételek és italok minőségét ellenőrzik. Egyelőre azonban meg sem közelítik az emberi szaglórendszer finom szerkezetét, komplexitását. Ugyan hasonlóan működnek, de nagyságrendekkel kevesebb illatot érzékelnek.

Természetes és szintetikus orrok

Az illatok egymástól méretben és formában egyaránt eltérő molekulákból állnak össze. A molekulákat az emberi orr százmilliónál több receptora „kezeli”: azonosítják/megkülönböztetik őket. Azaz, a receptorok tulajdonképpen szenzorokként működnek. A vékony orrnyálka-réteg (nasal mucus) fontos szerepet játszik a folyamatban: közreműködik a szagok felbontásában, szétválasztja a molekulákat, melyek e tevékenység eredményeként különböző sebességgel és időben érkeznek a receptorokhoz. A szagtípusokat az időbeli eltérésekre vonatkozó információ alapján választjuk el egymástól.


Az eddigi elektronikus orrok viszonylag gyenge teljesítményének egyik oka, hogy fejlesztőiknek nem sikerült létrehozni ezt a nyálkaréteget. Ráadásul százmillió helyett sokkal kevesebb, általában hat-tizenkét csoportra osztható – összességében sok esetben ötvennél kevesebb – érzékelővel dolgoznak. A szenzorok a molekulamintákat felismerő számítógéphez, neurális hálóhoz kapcsolódnak. (A processzorokból összetevődő neurális háló egyszerű állatok agyához hasonlóan működik.) A szenzorok száma egyértelművé teszi, hogy a szintetikus „illatérzékelők” miért nem tudnak annyi szagot megkülönböztetni, mint az ember.

Mesterséges nyálkaréteg

Az elektronikus orrokat szerteágazó területeken alkalmazzák: orvosok betegségek jellegzetes szagmintáit próbálják detektálni velük, míg egy NASA fejlesztés rendeltetése az űrhajókon belüli szennyeződések azonosítása, a potenciálisan mérgező koncentrációk megelőzése.

A számítógépes szaglással már az 1980-as évek óta foglalkozó angliai Warwick és Leicester egyetemek közös projekt keretében mesterséges nyálkaréteget fejlesztenek. A szintetikus nyálka ugyanúgy néz ki, mint az emberi orrban lévő. Azonos funkciót tölti be – a szenzorokhoz érkező különböző illatok sebességét, arányát szabályozza.


A körülbelül öt fontból előállítható, néhány négyzetcentiméter nagyságú géporrba ezred centiméternyi, azaz tíz mikron vastagságú (általában gázok szétválasztására használt) polimer-réteget helyeztek. Ez a réteg tölti be a nyálka szerepét. Számos anyagon tesztelték, és a kísérletek bebizonyították, hogy a mesterséges nyálka jelentősen javított az elektronikus nózi teljesítményén. Korábban gépileg megkülönböztethetetlen illatok, például tej és banán, vagy tej és jégkrém közötti eltéréseket érzékelt.

„A mesterséges nyálka nemcsak tökéletesíti az illatok azonosítását, szétválasztását, hanem, összehasonlítva a hagyományos technikával, az elemzési időt is tetemesen lerövidíti” – nyilatkozta a projektben résztvevő Julian Gardner professzor (Warwick Egyetem).

A kutatók szerint elektronikus orruk két év múlva kerül kereskedelmi forgalomba.

„Elsősorban egészségügyi alkalmazásokra gondolunk” – vetíti előre a jövőt a szintén a Warwick Egyetemen dolgozó James Covington. – „Szemgyulladások diagnosztizálásában, bőr- és vizeletvizsgálattal kimutatható fertőzések azonosításában venne részt.”