Als deze technologie slaagt, zou het een baanbrekend hulpmiddel kunnen worden om mensen te helpen vervuiling en kanker in een vroeg stadium te detecteren, waarmee een tijdperk aanbreekt waarin machines ook kunnen "ruiken" zoals mensen.
In Europese laboratoria werken wetenschappers in stilte aan de 'neus van de toekomst': een apparaat dat moleculaire mengsels, giftige stoffen in de lucht en zelfs ziekteverschijnselen in het menselijk lichaam kan detecteren. Hun doel is om vroegtijdig te waarschuwen voor mogelijke gezondheidsrisico's, zodat mensen snel kunnen reageren.
In tegenstelling tot wat veel mensen denken, lijkt de elektronische neus helemaal niet op een neus. Het prototype, gepresenteerd door expert Jérôme Schruyers, industrieel ingenieur aan de Universiteit van Mons (UMONS, België), is simpelweg een klein doosje gevuld met componenten en gassensoren. Hij zei: "Deze sensoren moeten getraind worden. Ze moeten leren geuren te herkennen, net zoals een kind leert smaken te onderscheiden."
In het lab liet Schruyers het apparaat verschillende geuren 'proeven': vers gebrande koffie, sterk ruikende kaas en zalm. Op het scherm verschenen grafieken die de precieze reactie van de sensor weergaven. De resultaten boden perspectieven voor toepassingen in de voedingsmiddelenindustrie, maar wat hem meer interesseerde, was het vermogen om luchtverontreinigende stoffen te detecteren, de stille bedreigingen voor de menselijke gezondheid.
Enige tijd later voerden Schruyers en zijn collega's in een hotel vlakbij het treinstation een experiment uit. Ze sproeiden parfum, nagellak en deodorant in de badkamer en observeerden de reactie van de sensor. Slechts enkele seconden later verscheen er een rood signaal op het scherm, wat aangaf dat de deodorant het gas had gedetecteerd.
Het doel van Jérôme is om een neus te ontwikkelen die gevoelig genoeg is om niet alleen geuren en gassen te detecteren, maar ook allergenen en schimmels. "Deze technologie kan overal worden toegepast – hotels, kantoren, ziekenhuizen, scholen, huizen – waar vervuiling is", zegt hij. De ambitie reikt verder dan detectie; er zijn ook mogelijkheden voor sanering, zoals het automatisch aanpassen van de ventilatie in gebouwen op basis van nauwkeurige sensorgegevens.
Wetenschappers willen echter nog een stap verder gaan, zodat elektronische neuzen ook kanker kunnen opsporen. Dit is het doel van het internationale Alcove-project, gefinancierd door de Europese Interreg Foundation, dat wetenschappers en artsen uit België en Frankrijk samenbrengt. Ze verwachten de komende jaren een baanbrekend apparaat te ontwikkelen dat in staat is tot ziekteopsporing, gebaseerd op elektronische neustechnologie met ultragevoelige sensoren.
Het apparaat bevindt zich nog in de patentaanvraagfase, dus het onderzoeksteam heeft slechts enkele details onthuld: een ademmasker, een adembuis, een elektronische module die met een computer is verbonden en zeer gevoelige sensoren – een gebied waarin de wetenschappers van de Universiteit van Mons al zeer deskundig zijn.
Bij de Universiteit van Mons en het innovatiecentrum Materia Nova doet dr. Driss Lahem al twintig jaar onderzoek naar sensoren. "UMONS produceert de actieve materialen en Materia Nova brengt er dunne laagjes van aan om microsensoren te creëren. We experimenteren door ze te laten reageren met gassen en vluchtige organische stoffen", aldus Lahem.
Volgens Anne-Claude Romain van de Universiteit van Luik (België) is het mechanisme van het apparaat vrij eenvoudig: de patiënt ademt in een masker, de uitgeademde lucht wordt opgevangen, door een systeem geleid en geanalyseerd. Ze verklaarde: "Menselijke adem bevat ongeveer 200 verschillende stoffen. Op basis van hun verhoudingen en concentraties is het mogelijk om tekenen van ziekte op te sporen, waaronder longkanker."
Hoewel het Alcove-project zich nog in een vroeg stadium bevindt, biedt het veel hoop. Slechts 18% van de longkankerpatiënten overleeft namelijk vijf jaar na de diagnose, terwijl dit percentage kan oplopen tot 90% als de ziekte vroegtijdig wordt ontdekt, in een stadium waarin een operatie nog mogelijk is. Het onderzoeksteam hoopt een compacte, nauwkeurige elektronische neus te ontwikkelen die in klinieken kan worden ingezet voor vroege kankerscreening.
Dit idee is door de medische gemeenschap zeer positief ontvangen. Dr. Stéphane Holbrechts, hoofd oncologie van het CHU Helora-ziekenhuis, zei dat longkankerscreening momenteel alleen mogelijk is met CT-scans van de borstkas, een effectieve maar invasieve en dure methode. De elektronische neus zal screening toegankelijker, sneller, goedkoper en acceptabeler maken voor het publiek. Artsen willen de ziekte opsporen wanneer patiënten nog kans hebben op genezing.
Niet alleen de medische wereld koestert hoge verwachtingen van de elektronische neustechnologie, maar deze opent ook deuren naar talloze toepassingen. Volgens professor Marc Deblicquy (UMONS) worden deze "neusachtige apparaten" al in de voedingsindustrie gebruikt om koffievariëteiten te onderscheiden, de brandkwaliteit te controleren, fraude met olijfolie op te sporen en bedorven voedsel te identificeren. Bij UMONS test het onderzoeksteam de mogelijkheid om schadelijke schimmels op rijst te detecteren, een factor die kan helpen gewassen in Azië te beschermen.
Ook de Belgische douane doet mee aan de race. Er loopt een project om een elektronische neus te ontwikkelen die drugs in containers in de haven van Antwerpen kan detecteren. Hoewel het apparaat nog niet operationeel is, heeft het project al de Federale Innovatieprijs 2023 gewonnen.
Van het opsporen van luchtvervuiling binnenshuis en het garanderen van voedselveiligheid tot kankerscreening en de bestrijding van smokkel: elektronische neuzen openen nieuwe mogelijkheden voor wetenschap en geneeskunde. Ooit leven mensen misschien in een wereld waar technologie niet alleen kan zien en horen, maar ook kan 'ruiken', waardoor gevaren worden opgespoord en de gezondheid en het milieu bij elke ademhaling worden beschermd.
Bron: https://huengaynay.vn/kinh-te/khoa-hoc-cong-nghe/mui-dien-tu-cong-nghe-hua-hen-phat-hien-o-nhiem-va-benh-tat-159267.html
Reactie (0)