'จมูกอิเล็กทรอนิกส์' - เทคโนโลยีที่มีศักยภาพในการตรวจจับมลพิษและโรคต่างๆ

ตามรายงานของผู้สื่อข่าวสำนักข่าวเวียดนามในบรัสเซลส์ นักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปกำลังมุ่งมั่นที่จะสร้าง "จมูกอิเล็กทรอนิกส์" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับกลิ่น ก๊าซพิษ และแม้กระทั่งสัญญาณของโรคต่างๆ ผ่านทางลมหายใจ

หากประสบความสำเร็จ เทคโนโลยีนี้อาจกลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยให้มนุษย์ตรวจจับมลพิษและมะเร็งได้ตั้งแต่ระยะเริ่มต้น ซึ่งจะนำไปสู่ยุคที่เครื่องจักรสามารถ "ดมกลิ่น" ได้เหมือนมนุษย์

ในห้องปฏิบัติการของยุโรป นักวิทยาศาสตร์ กำลังพัฒนา “จมูกแห่งอนาคต” อย่างเงียบๆ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับสารผสมระดับโมเลกุล สารพิษในอากาศ และแม้กระทั่งสัญญาณของโรคในร่างกายมนุษย์ เป้าหมายของพวกเขาคือการแจ้งเตือนล่วงหน้าถึงความเสี่ยงด้านสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น และช่วยให้ผู้คนสามารถตอบสนองได้อย่างทันท่วงที

ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่แพร่หลาย จมูกอิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้มีรูปร่างเหมือนจมูกเลย ต้นแบบที่นำเสนอโดยผู้เชี่ยวชาญอย่าง Jérôme Schruyers วิศวกรอุตสาหกรรมจากมหาวิทยาลัยมอนส์ (UMONS ประเทศเบลเยียม) นั้นเป็นเพียงกล่องเล็กๆ ที่บรรจุชิ้นส่วนและเซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซ เขากล่าวว่า “เซ็นเซอร์เหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการฝึกฝน พวกมันต้องเรียนรู้ที่จะจดจำกลิ่น เหมือนกับเด็กที่เรียนรู้ที่จะแยกแยะรสชาติ”

ในห้องทดลอง ชรูเยอร์สได้ทดลองให้เครื่องมือ "ชิม" กลิ่นต่างๆ เช่น กาแฟคั่วสด ชีสที่มีกลิ่นแรง และปลาแซลมอน บนหน้าจอปรากฏเส้นโค้งที่แสดงถึงการตอบสนองที่แม่นยำของเซ็นเซอร์ ผลลัพธ์ที่ได้เปิดโอกาสสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร แต่สิ่งที่ทำให้เขาสนใจมากกว่าคือความสามารถในการตรวจจับมลพิษทางอากาศ ซึ่งเป็นภัยคุกคามเงียบๆ ต่อสุขภาพของมนุษย์

ต่อมาไม่นาน ในโรงแรมแห่งหนึ่งใกล้สถานีรถไฟ ชรูเยอร์สและเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดลองในสภาพแวดล้อมจริง พวกเขาฉีดน้ำหอม ยาทาเล็บ และสเปรย์ระงับกลิ่นกายในห้องน้ำ และสังเกตปฏิกิริยาของเซ็นเซอร์ เพียงไม่กี่วินาทีต่อมา สัญญาณสีแดงก็กะพริบบนหน้าจอ ซึ่งบ่งชี้ว่าสเปรย์ระงับกลิ่นกายตรวจพบก๊าซ

เป้าหมายของเจอโรมคือการสร้างจมูกที่ไวต่อการตรวจจับไม่เพียงแค่กลิ่นและก๊าซเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารก่อภูมิแพ้และเชื้อราด้วย “เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ได้ทุกที่ ไม่ว่าจะเป็นโรงแรม สำนักงาน โรงพยาบาล โรงเรียน บ้านเรือน ที่มีมลพิษ” เขากล่าว ความทะเยอทะยานนี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การตรวจจับ แต่ยังรวมถึงการแก้ไขปัญหาด้วย เช่น การปรับระบบระบายอากาศของอาคารโดยอัตโนมัติตามข้อมูลจากเซ็นเซอร์ที่แม่นยำ

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ต้องการพัฒนาให้ก้าวไปอีกขั้น เพื่อให้จมูกอิเล็กทรอนิกส์สามารถตรวจจับสัญญาณของโรคมะเร็งได้ นี่คือเป้าหมายของโครงการ Alcove ระหว่างประเทศ ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิ Interreg แห่งยุโรป โดยเป็นการรวมตัวกันของนักวิทยาศาสตร์และแพทย์จากเบลเยียมและฝรั่งเศส พวกเขาคาดว่าจะพัฒนาอุปกรณ์ที่ล้ำสมัยซึ่งสามารถคัดกรองโรคได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โดยอาศัยเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่มีเซ็นเซอร์ที่มีความไวสูงมาก

อุปกรณ์นี้ยังอยู่ในขั้นตอนการยื่นขอสิทธิบัตร ดังนั้นทีมวิจัยจึงเปิดเผยรายละเอียดเพียงเล็กน้อย ได้แก่ หน้ากากช่วยหายใจ ท่อช่วยหายใจ กล่องอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ และเซ็นเซอร์ที่มีความไวสูง ซึ่งเป็นด้านที่นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมอนส์มีความเชี่ยวชาญอยู่แล้ว

ดร. ดริส ลาเฮม กล่าวว่า ที่มหาวิทยาลัยมอนส์และศูนย์นวัตกรรมมาเทเรีย โนวา พวกเขาได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับเซนเซอร์มาเป็นเวลา 20 ปีแล้ว “มหาวิทยาลัยมอนส์ผลิตวัสดุที่ใช้งานได้ และมาเทเรีย โนวาเคลือบวัสดุเหล่านั้นเป็นชั้นบาง ๆ เพื่อสร้างไมโครเซนเซอร์ เราทำการทดลองโดยการทำปฏิกิริยากับก๊าซและสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย” เขากล่าว

แอนน์-คล็อด โรแมง จากมหาวิทยาลัยลีแอจ (เบลเยียม) กล่าวว่า กลไกของอุปกรณ์นี้ค่อนข้างง่าย คือ ผู้ป่วยหายใจเข้าไปในหน้ากาก ลมหายใจจะถูกเก็บรวบรวม ผ่านระบบ และนำไปวิเคราะห์ เธอระบุว่า "ลมหายใจของมนุษย์ประกอบด้วยสารประกอบที่แตกต่างกันประมาณ 200 ชนิด โดยพิจารณาจากสัดส่วนและความเข้มข้นของสารประกอบเหล่านี้ ทำให้สามารถตรวจพบสัญญาณของโรคต่างๆ ได้ รวมถึงมะเร็งปอด"

แม้ว่าโครงการ Alcove จะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่ก็ให้ความหวังอย่างมาก ในความเป็นจริง มีผู้ป่วยมะเร็งปอดเพียง 18% เท่านั้นที่รอดชีวิตได้ 5 ปีหลังการวินิจฉัย ในขณะที่อัตรานี้สามารถสูงถึง 90% หากตรวจพบโรคในระยะเริ่มต้น ซึ่งยังสามารถผ่าตัดได้ ทีมวิจัยหวังที่จะสร้างจมอิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดและแม่นยำ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในคลินิกเพื่อตรวจคัดกรองมะเร็งในระยะเริ่มต้นได้

แนวคิดนี้ได้รับการยกย่องอย่างมากจากวงการแพทย์ ดร. สเตฟาน โฮลเบรชต์ หัวหน้าแผนกมะเร็งวิทยา โรงพยาบาล CHU Helora กล่าวว่า ปัจจุบัน การตรวจคัดกรองมะเร็งปอดทำได้เพียงใช้การสแกน CT บริเวณหน้าอก ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพแต่เป็นการรุกรานและมีราคาแพง จมูกอิเล็กทรอนิกส์จะทำให้การตรวจคัดกรองเข้าถึงได้ง่ายขึ้น เร็วขึ้น ราคาถูกลง และเป็นที่ยอมรับของประชาชนมากขึ้น แพทย์ต้องการตรวจพบโรคในขณะที่ผู้ป่วยยังมีโอกาสรักษาให้หายได้

ไม่เพียงแต่แวดวงการแพทย์เท่านั้นที่ให้ความหวังอย่างสูงกับเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ แต่ยังเปิดโอกาสในการประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวางอีกด้วย ศาสตราจารย์มาร์ค เดอบลิคกี (UMONS) กล่าวว่า อุปกรณ์ "คล้ายจมูก" เหล่านี้ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหารแล้ว เพื่อแยกแยะพันธุ์กาแฟ ตรวจสอบคุณภาพการคั่ว ตรวจจับการปลอมปนในน้ำมันมะกอก และระบุอาหารที่เน่าเสีย ที่ UMONS ทีมวิจัยกำลังทดสอบความสามารถในการตรวจจับเชื้อราที่เป็นอันตรายในข้าว ซึ่งเป็นปัจจัยที่อาจช่วยปกป้องพืชผลในเอเชียได้

หน่วยงานศุลกากรของเบลเยียมก็เข้าร่วมการแข่งขันนี้เช่นกัน โครงการหนึ่งกำลังดำเนินการเพื่อสร้างจมอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถตรวจจับยาเสพติดในตู้คอนเทนเนอร์ที่ท่าเรือแอนต์เวิร์ป แม้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวยังใช้งานไม่ได้ แต่โครงการนี้ก็ได้รับรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติประจำปี 2023 แล้ว

ตั้งแต่การตรวจจับมลพิษภายในอาคารและการรับรองความปลอดภัยของอาหาร ไปจนถึงการตรวจคัดกรองมะเร็งและการต่อต้านการลักลอบขนสินค้า จมูกอิเล็กทรอนิกส์กำลังเปิดเส้นทางใหม่ ๆ ให้กับวิทยาศาสตร์และการแพทย์ วันหนึ่ง มนุษย์อาจอาศัยอยู่ใน โลก ที่เทคโนโลยีไม่เพียงแต่สามารถมองเห็นและได้ยินเท่านั้น แต่ยังสามารถ "ดมกลิ่น" ตรวจจับอันตราย และปกป้องสุขภาพและสิ่งแวดล้อมได้ทุกครั้งที่หายใจ

ตามข้อมูลจาก baotintuc.vn

แหล่งที่มา: 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