В случае успеха эта технология может стать революционным инструментом, помогающим людям выявлять загрязнение окружающей среды и рак на ранних стадиях, положив начало эре, когда машины тоже смогут «обоняться», как люди.

В европейских лабораториях ученые незаметно разрабатывают «нос будущего» — устройство, способное обнаруживать молекулярные смеси, токсины в воздухе и даже признаки заболеваний в организме человека. Их цель — обеспечить раннее предупреждение о потенциальных рисках для здоровья и дать людям возможность оперативно реагировать.

Вопреки распространенному мнению, электронный нос совсем не похож на нос. Прототип, представленный экспертом Жеромом Шруйерсом, инженером-технологом из Университета Монса (UMONS, Бельгия), представляет собой просто небольшую коробку, заполненную компонентами и газовыми датчиками. Он сказал: «Эти датчики нужно обучить. Они должны научиться распознавать запахи, как ребенок учится различать вкусы».

В лаборатории Шруйерс заставил устройство «пробовать на вкус» различные запахи: свежеобжаренный кофе, сильно пахнущий сыр и лосось. На экране появлялись кривые, отражающие точный отклик датчика. Результаты открыли перспективы для применения в пищевой промышленности, но его больше заинтересовала возможность обнаружения загрязняющих веществ в воздухе — скрытой угрозы для здоровья человека.

Некоторое время спустя, в отеле недалеко от вокзала, Шруйерс и его коллеги провели эксперимент в реальных условиях. Они распылили в ванной комнате духи, лак для ногтей и дезодорант и наблюдали за реакцией датчика. Всего через несколько секунд на экране вспыхнул красный сигнал, указывающий на то, что дезодорант обнаружил газ.

Цель Жерома — создать нос, достаточно чувствительный, чтобы обнаруживать не только запахи и газы, но и аллергены и плесень. «Эту технологию можно применять везде — в отелях, офисах, больницах, школах, домах — где существует загрязнение», — говорит он. Амбиции простираются за пределы обнаружения и включают в себя устранение загрязнения, например, автоматическую регулировку вентиляции зданий на основе точных данных с датчиков.

Однако ученые хотят пойти дальше, чтобы электронные носы могли обнаруживать признаки рака. Это цель международного проекта Alcove, финансируемого Европейским фондом Interreg, который объединяет ученых и врачей из Бельгии и Франции. Они рассчитывают разработать в ближайшие несколько лет революционное устройство, способное к скринингу заболеваний, на основе технологии электронного носа со сверхчувствительными датчиками.

Устройство все еще находится на стадии подачи патентной заявки, поэтому исследовательская группа раскрыла лишь некоторые детали: дыхательную маску, дыхательную трубку, электронный блок, подключенный к компьютеру, и высокочувствительные датчики — область, в которой ученые из Университета Монса уже очень хорошо разбираются.

Доктор Дрисс Лахем из Университета Монса и инновационного центра Materia Nova рассказал, что они занимаются исследованиями в области сенсоров уже 20 лет. «Университет Монса производит активные материалы, а Materia Nova наносит на них тонкие слои для создания микросенсоров. Мы проводим эксперименты, взаимодействуя с газами и летучими органическими соединениями», — сказал он.

По словам Анн-Клод Ромен из Льежского университета (Бельгия), механизм работы устройства довольно прост: пациент дышит в маску, выдыхаемый воздух собирается, проходит через систему и анализируется. Она заявила: «Человеческий воздух содержит около 200 различных соединений. На основе их соотношения и концентрации можно выявить признаки заболеваний, в том числе рака легких».

Хотя проект Alcove находится еще на ранней стадии, он вселяет большую надежду. В действительности, только 18% пациентов с раком легких выживают в течение пяти лет после постановки диагноза, тогда как этот показатель может достигать 90%, если заболевание обнаружено на ранней стадии, когда еще возможно хирургическое вмешательство. Исследовательская группа надеется создать компактный, точный электронный нос, который можно будет использовать в клиниках для ранней диагностики рака.

Эта идея получила высокую оценку медицинского сообщества. Доктор Стефан Хольбрехтс, заведующий онкологическим отделением больницы CHU Helora, заявил, что в настоящее время скрининг рака легких можно проводить только с помощью компьютерной томографии грудной клетки — эффективного, но инвазивного и дорогостоящего метода. Электронный нос сделает скрининг более доступным, быстрым, недорогим и приемлемым для населения. Врачи хотят выявлять заболевание, когда у пациентов еще есть шанс на излечение.

Технология электронного носа возлагает большие надежды не только на медицину, но и открывает перед ней широкие возможности применения. По словам профессора Марка Деблики (UMONS), эти «устройства, похожие на нос», уже используются в пищевой промышленности для различения сортов кофе, проверки качества обжарки, выявления фальсификации оливкового масла и идентификации испорченных продуктов. В UMONS исследовательская группа тестирует возможность обнаружения вредной плесени на рисе, что может помочь защитить урожай в Азии.

Бельгийская таможенная служба также присоединяется к гонке. В настоящее время ведется работа над проектом по созданию электронного носа, способного обнаруживать наркотики в контейнерах в порту Антверпена. Хотя устройство еще не введено в эксплуатацию, проект уже получил Федеральную премию за инновации 2023 года.

От обнаружения загрязнения воздуха в помещениях и обеспечения безопасности пищевых продуктов до скрининга рака и борьбы с контрабандой, электронные носы открывают новые горизонты для науки и медицины. Однажды человечество может жить в мире , где технологии не только видят и слышат, но и «обоняют», обнаруживая опасности и защищая здоровье и окружающую среду с каждым вдохом.

Согласно baotintuc.vn

Источник: 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