Om den lyckas kan tekniken bli ett banbrytande verktyg för att hjälpa människor att upptäcka föroreningar och cancer tidigt, vilket öppnar upp en era där maskiner kan "lukta" som människor.

I europeiska laboratorier utvecklar forskare i tysthet "framtidens näsa" – en apparat som kan upptäcka blandningar av molekyler, luftburna gifter och till och med tecken på sjukdom i människokroppen. Deras mål är att ge tidig varning om eventuella hälsorisker och hjälpa människor att reagera i tid.

I motsats till vad många tror ser den elektroniska näsan inte alls ut som en näsa. Prototypen som presenterades av Jérôme Schruyers, industriingenjör vid universitetet i Mons (UMONS, Belgien), är bara en liten låda fylld med komponenter och gassensorer. ”Dessa sensorer måste tränas. De behöver lära sig att känna igen lukter precis som ett barn lär sig att skilja smaker”, sa han.

I labbet utsatte Schruyers apparaten för en mängd olika dofter: nyrostat kaffe, starkt doftande ost och lax. Kurvor dök upp på skärmen, vilket indikerade sensorns exakta respons. Resultaten erbjöd potentiella tillämpningar inom livsmedelsindustrin, men det som intresserade honom mer var dess förmåga att upptäcka luftburna föroreningar som i tysthet hotar människors hälsa.

En tid senare, på ett hotell nära tågstationen, genomförde Schruyers och hans kollegor ett fälttest. De sprayade parfym, nagellack och deodorant i badrummet och observerade sensorns svar. Inom några sekunder blinkade ett rött ljus på skärmen, vilket indikerade att deodorantgasen hade detekterats.

Jérômes mål är att skapa en näsa som är tillräckligt känslig för att upptäcka inte bara lukter och gaser, utan även allergener och mögel. ”Den här tekniken kan tillämpas var som helst, hotell, kontor, sjukhus, skolor, hem, där det finns föroreningskällor”, sa han. Ambitionen är inte bara att upptäcka, utan också att åtgärda, som att automatiskt justera ventilationen i en byggnad baserat på exakta sensordata.

Forskare vill dock gå längre så att elektroniska näsor kan upptäcka tecken på cancer. Detta är målet med det internationella projektet Alcove, finansierat av den europeiska Interreg-fonden, som sammanför forskare och läkare från Belgien och Frankrike. De hoppas kunna utveckla en banbrytande apparat som kan screena sjukdomar inom de närmaste åren, baserad på elektronisk nästeknik med superkänsliga sensorer.

Apparaten är fortfarande i patentansökningsstadiet, så teamet har bara avslöjat några få detaljer: en andningsmask, luftslangar, en elektronikbox ansluten till en dator och ultrakänsliga sensorer, ett område där forskare vid universitetet i Mons är mycket kunniga.

Vid universitetet i Mons och dess innovationscenter Materia Nova sa Dr. Driss Lahem att de har arbetat med sensorer i 20 år. ”UMONS tillverkar de aktiva materialen, och Materia Nova täcker dem i tunna lager för att skapa mikroskopiska sensorer. Vi testar dem genom att låta dem reagera med gaser och flyktiga organiska föreningar”, sa han.

Enligt Anne-Claude Romain, vid universitetet i Liège (Belgien), är apparatens mekanism ganska enkel: patienten andas in i en mask, andedräkten samlas in, passerar genom systemet och analyseras. Hon sa: ”Människans andedräkt innehåller cirka 200 olika föreningar. Baserat på deras förhållande och koncentration är det möjligt att upptäcka tecken på patologi, inklusive lungcancer.”

Även om Alcove-projektet fortfarande är i ett tidigt skede, ger det stora hopp. Faktum är att endast 18 % av lungcancerpatienter överlever fem år om de upptäcks sent, medan denna andel kan nå 90 % om sjukdomen upptäcks tidigt, i ett skede då kirurgi fortfarande är möjlig. Forskargruppen hoppas kunna skapa en kompakt, precis elektronisk näsa som kan användas på kliniker för tidig cancerscreening.

Denna idé uppskattas mycket av läkarkåren. Dr. Stéphane Holbrechts, chef för onkologiska avdelningen vid CHU Helora, sa att screening för lungcancer för närvarande endast kan göras med datortomografi av bröstkorgen, en effektiv men invasiv och dyr metod. Den elektroniska näsan kommer att göra screening mer tillgänglig, snabbare, billigare och mer acceptabel för allmänheten. Läkare vill upptäcka sjukdomen när patienter fortfarande har en chans att bli botade.

Det är inte bara inom medicinen som det finns höga förhoppningar om tekniken, utan den har också ett brett användningsområde. Enligt professor Marc Deblicquy (UMONS) har dessa ”näsor” använts inom livsmedelsindustrin för att skilja på kaffesorter, kontrollera rostningskvalitet, upptäcka bedrägerier med olivoljeprodukter och identifiera förstörd mat. På UMONS testar forskargruppen förmågan att upptäcka skadligt mögel på ris, vilket skulle kunna bidra till att skydda grödor i Asien.

Även den belgiska tullen är med i tävlingen. Ett projekt utvecklas för att skapa en elektronisk näsa som kan upptäcka droger i containrar i hamnen i Antwerpen. Även om apparaten ännu inte är i drift har projektet vunnit 2023 års federala innovationspris.

Från att upptäcka inomhusföroreningar och säkerställa livsmedelssäkerhet till cancerscreening och bekämpning av smuggling, öppnar elektroniska näsor en ny riktning för vetenskap och medicin. Snart kan människor leva i en värld där tekniken inte bara kan se och höra, utan också "lukta", upptäcka faror och skydda hälsa och miljö från första andetaget.

Enligt baotintuc.vn

Källa: 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