В случае успеха эта технология может стать прорывным инструментом, который поможет людям выявлять загрязнения и рак на ранней стадии, открывая эру, когда машины смогут «пахнуть» как люди.

В европейских лабораториях учёные без лишнего шума разрабатывают «нос будущего» — устройство, способное обнаруживать смеси молекул, токсины в воздухе и даже признаки заболеваний в организме человека. Их цель — обеспечить раннее предупреждение о любых рисках для здоровья и помочь людям вовремя отреагировать.

Вопреки распространённому мнению, электронный нос совсем не похож на нос. Прототип, представленный Жеромом Шрюйерсом, промышленным инженером из Университета Монса (UMONS, Бельгия), представляет собой всего лишь небольшую коробку, наполненную компонентами и газовыми датчиками. «Эти датчики нужно обучить. Их нужно научить распознавать запахи, подобно тому, как ребёнок учится различать вкусы», — сказал он.

В лаборатории Шрайерс подвергал устройство воздействию различных запахов: свежеобжаренного кофе, сильно пахнущего сыра и лосося. На экране появлялись кривые, отражающие точность реакции датчика. Результаты предполагали потенциальное применение в пищевой промышленности, но больше всего его интересовала способность датчика обнаруживать загрязняющие вещества в воздухе, которые представляют скрытую угрозу для здоровья человека.

Некоторое время спустя, в отеле недалеко от железнодорожного вокзала, г-н Шруйерс и его коллеги провели полевые испытания. Они распылили духи, лак для ногтей и дезодорант в ванной комнате и наблюдали за реакцией датчика. Через несколько секунд на экране замигал красный индикатор, указывая на обнаружение дезодорирующего газа.

Цель Жерома — создать нос, достаточно чувствительный, чтобы обнаруживать не только запахи и газы, но также аллергены и плесень. «Эту технологию можно применять где угодно: в отелях, офисах, больницах, школах, домах, где есть источники загрязнения», — сказал он. Цель — не только обнаруживать, но и устранять проблемы, например, автоматически регулировать вентиляцию в здании на основе точных данных датчиков.

Однако учёные хотят пойти дальше, чтобы электронные носы могли обнаруживать признаки рака. Это цель международного проекта Alcove, финансируемого Европейским фондом Interreg, объединяющего учёных и врачей из Бельгии и Франции. Они надеются в ближайшие несколько лет разработать прорывное устройство, способное выявлять заболевания, основанное на технологии электронного носа со сверхчувствительными датчиками.

Устройство все еще находится на стадии подачи заявки на патент, поэтому команда раскрыла лишь некоторые подробности: дыхательная маска, воздушные трубки, электронный блок, подключенный к компьютеру, и сверхчувствительные датчики — область, в которой ученые из Университета Монса очень компетентны.

Доктор Дрисс Лахем из Университета Монса и его инновационного центра Materia Nova рассказал, что они работают над датчиками уже 20 лет. «UMONS производит активные материалы, а Materia Nova покрывает их тонкими слоями для создания микроскопических датчиков. Мы тестируем их, проводя реакции 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, воздух собирается, пропускается через систему и анализируется. Она отметила: «В дыхании человека содержится около 200 различных соединений. По их соотношению и концентрации можно обнаружить признаки патологии, в том числе рака лёгких».

Хотя проект Alcove пока находится на ранней стадии, он подаёт большие надежды. Фактически, только 18% пациентов с раком лёгких живут пять лет, если диагноз выявлен поздно, тогда как этот показатель может достигать 90%, если болезнь выявлена ​​на ранней стадии, когда ещё возможно хирургическое вмешательство. Исследовательская группа надеется создать компактный и точный электронный нос, который можно будет использовать в клиниках для раннего скрининга рака.

Эта идея высоко ценится медицинским сообществом. Доктор Стефан Холбрехтс, заведующий отделением онкологии в CHU Helora, отметил, что в настоящее время скрининг рака лёгких можно проводить только с помощью компьютерной томографии грудной клетки – эффективного, но инвазивного и дорогостоящего метода. «Электронный нос» сделает скрининг более доступным, быстрым, менее затратным и приемлемым для населения. Врачи стремятся выявлять заболевание, когда у пациентов ещё есть шанс на излечение.

Медицина — не единственная область, возлагающая большие надежды на эту технологию, но у неё также широкий спектр применения. По словам профессора Марка Дебликви (UMONS), эти «носы» используются в пищевой промышленности для определения сортов кофе, проверки качества обжарки, выявления фальсификации оливкового масла и идентификации испорченных продуктов. В UMONS исследовательская группа тестирует способность обнаруживать вредоносную плесень на рисе, что может помочь защитить урожай в Азии.

Бельгийская таможня также участвует в этой гонке. Разрабатывается проект по созданию электронного «носа», способного обнаруживать наркотики в контейнерах в порту Антверпена. Хотя устройство ещё не введено в эксплуатацию, проект уже получил Федеральную премию за инновации 2023 года.

От обнаружения загрязнения в помещениях и обеспечения безопасности пищевых продуктов до скрининга рака и борьбы с контрабандой — электронные носы открывают новые горизонты для науки и медицины. Возможно, уже совсем скоро люди будут жить в мире , где технологии смогут не только видеть и слышать, но и «чувствовать запах», обнаруживая опасности, защищая здоровье и окружающую среду с первого вдоха.

По данным 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