Izvor: eKlinika.rs, 23.Sep.2023, 13:31
Može li veštački nos da „nanjuši“ bolesti, kao i pokvarenu hranu
Naučnici sa Seoul National University u Južnoj Koreji kreirali su veštački nos koji može da „nanjuši“ bolesti, kao i pokvarenu hranu, a u toku je projekat dizajniranja nosa koji će moći da detektuje bolest iz ljudskog daha. Stotine analizatora daha, koji osećaju mirisna jedinjenja koja imaju veze sa karcinomom su još u razvoju, i samo nekoliko njih je stiglo na tržište ili je u kliničkim ispitivanjima. Neki od njih, poznati kao veštački ili elektronski „nosevi“, >> Pročitaj celu vest na sajtu eKlinika.rs << mogu da oponašaju biološke sisteme.
Novi veštački nos energetski je usavršen
Najnovija platforma istraživača sa Seoul National University u Južnoj Koreji sadrži mikročip koji može dozvoliti kompjuteru da „namiriše“ pokvarenu hranu. Za razliku od prethodnih veštačkih noseva, ovaj je kompaktniji i energetski efikasniji.
– Glavno poboljšanje je što su implementirani proračune na čipu, što je izuzetno korisno jer dizajn eliminiše potrebu za posebnim računarskim uređajem, štedeći energiju. Za aplikacije kao što su one za bezbednost hrane, gde morate da vršite ponavljajuća merenja, manja potrošnja energije je dobra – objašnjava dr Debajit Saha, biomedicinski inženjer na Michigan State University, koji nije bio uključen u studiju.
Kako naučnici prave tehnologiju koja može da nešto da „namiriše“
Poznata kao veštački olfaktorni sistemi ili AOS, ova tehnologija se prvi put pojavila osamdesetih godina. U tipičnom AOS sistemu, senzori prikupljaju analogne podatke koji se moraju konvertovati u digitalne podatke, što rade zasebni računarski uređaji, pre nego što se isporuče procesoru koji izračunava nivoe koncentracije gasa. Ali, ovaj proces je vremenski i energetski intenzivan, a podaci mogu da se izgube u tranzitu, navode istraživači.
Naučnici su napravili čip, ili senzorsku jedinicu, koja prikuplja informacije i pretvara samo bitne podatke, bez posebnog računarskog uređaja. Platforma bi se na kraju mogla povezati sa pametnim telefonima, pružajući rezultate putem internet veze.
– Kako bi se AOS mogao primeniti na različite uređaje, koji nisu priključeni na struju, kao što su mobilni telefoni, neophodna je mala dimanzija i odlična energetska efikasnost – rekao je koautor studije dr Jong-Ho Lee, profesor elektrotehnike i računarstva na Seoul National University u Seulu. Kako objašnjava, napajani mikrogrejačima male snage, senzori imaju tanke filmove od cink-oksida koji mogu da otkriju tragove vodonik-sulfida i gasova amonijaka, znakove kvarenja u hrani sa visokim sadržajem proteina.
Testiranje platforme rađeno je tako što su istraživači stavili piletinu u kontejner, koji su povezali sa 8 senzora. Zatim su ubrizgali suv vazduh u kontejner sa mesom. Sistem je kontinuirano pratio emisije, izračunavajući nivoe koncentracije gasa kako bi ukazao na kvarenje. Profesor dr Jong-Ho Lee je istakao da je platforma „veoma prilagodljiva“ a kako sam predviđa u budućnosti će biti razvijene aplikacije u zdravstvu, uključujući i one za „praćenje bolesti kroz ljudski dah“.
Može li veštački nos da postavi dijagnozu raka?
Ćelije raka oslobađaju isparljiva organska jedinjenja, hemikalije koje mirišu i mogu da posluže kao biomarkeri za dijagnozu. Uprkos potencijalu veštačkog nosa za ciljanje ovih jedinjenja, potrebna su dalja istraživanja, kažu naučnici. U ovoj fazi, platforma može da prepozna samo dve hemikalije i meri gasove u milionitim delovima.
– Kako bi veštački nos otkrio rak i druge bolesti, trebalo bi da reaguje na mnoge različite hemikalije i izračuna koncentraciju gasa u milijarditim delovima. Vrlo malo elektronskih noseva je tako osetljivo. Biološki olfaktorni sistem je i dalje superioran. Zato na aerodromu i dalje vidite pse, a ne uređaje za testiranje eksploziva i droge – podseća dr Debajit Saha.
Njegova laboratorija koristi drugačiji pristup, koristeći mozak živih insekata i antene, koje obezbeđuju „sve u jednom uređaj“ za detekciju gasa. Postoji otvoreno pitanje kako da hemijski senzor bude pouzdaniji i osetljiviji s obzirom na to da je istraživački tim dr Saha otkrio oralni rak pomoću skakavaca, a u poslednje vreme koriste neuronske signale pčela za otkrivanje raka pluća, što će uskoro biti objavljeno. Do sada je ovo istraživanje koristilo ćelijske kulture sa biomarkerima raka – ali laboratorija planira da testira njihov pristup koristeći ljudski dah.
Članak Može li veštački nos da „nanjuši“ bolesti, kao i pokvarenu hranu se pojavljuje prvo na eKlinika.
.jpg)
