人工鼻
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英文名:artificial nose
用醫(yī)用高分子材料制成的外形、顏色和柔軟性與人體真鼻一般的醫(yī)用制品。用于那些因外傷或其他病變形成鼻缺損患者的整形美容,還有一類則是鞍鼻整形植入物。人工鼻尚不具有嗅覺、加熱空氣并起到肺部首道防線的作用?! ?/p>
目錄 |
功能
確認不同疾病的味道
為了制造氣味,麻省理工學院的“仿真鼻計劃”小組,將重建最復雜且最少人了解的五種氣味。
人類的嗅覺系統(tǒng)功能龐大,包括近400種功能性基因。但狗和老鼠卻遠超過人的能力,擁有1000種功能性嗅覺接收器基因。種類不同的嗅覺接收器,可以讓人和動物分辨出數(shù)千種不同的氣味。
未來,這個小組計劃和全世界其他的研究人員,一起發(fā)展一種可攜帶的微流體裝置,確認各種不同疾病的味道,包括糖尿病、肺癌、膀胱癌和皮膚癌等,因為很多種疾病在初期階段會散發(fā)出獨特的氣味。
辨認變質(zhì)食物功能
英國新電子公司跟英國釀酒業(yè)合作下的發(fā)明,具有辨認變質(zhì)食品、飲料、食品和藥物的功能。該公司說,除了它原有的基本功能外,只要是產(chǎn)品跟氣味有關的工業(yè),都可以針對其特別需要,將其發(fā)明加以改良適用在不同產(chǎn)品上。
經(jīng)30年研究,為人工鼻打下基礎的英國瓦威克大學教授陶德說:“這是第一次有一種系統(tǒng)可以在聞了東西之后,能正確無誤地說‘這是咖啡’或‘這是香檳’”。
新電子公司仍繼續(xù)跟學界合作,希望在更了解感應器如何吸收不同氣味中的化學道理后,讓“人工鼻”能夠在更多種工業(yè)產(chǎn)品上施展本領。
制作原理
跟人類的鼻子一樣,人工鼻不能分別出特殊氣味精確的成分和成分的數(shù)量。人類的鼻子是靠后天培養(yǎng)出的嗅覺來聞香辨味,英國科學家制造的人工鼻靠的是12個感應器。
這12個感應器利用可以導電的聚合物作成,它們吸收香味、蒸氣和氣體中的揮發(fā)成分,在這些揮發(fā)成分跟聚合物結合時,聚合物本身的導電能力不是受到減損,就是得以強化,因為這12個感應器是由不同的聚合物作成。
每一種感應器會嗅聞、吸收樣品中不同的成分,各項感應器的導電能力因之改變,這些變化可以測量和經(jīng)由電子處理,產(chǎn)生一種視覺上的脢解圖譜。
新電子公司設計的電腦軟體,有幾種不同的方式來展示這種視覺脢解圖譜。12個感應器各司其職,每一個都可把嗅到的東西以十二分之一圓的圖形表示出來,加以結合之后,就成了人工鼻的視覺圖譜。例如以白酒和香檳為例,兩者在人工鼻不同的認知下,形象也顯著不同?! ?/p>
評價
《氣味的秘密》作者屠霖認為,這項研究是一個嶄新的里程碑?!八麄兛朔薮蟮睦щy,可生產(chǎn)毫克以上的純嗅覺感應體,激發(fā)許多可能的應用。感應體可用來制造新奇的感應器。”
科學家仍不了解嗅覺感應體如何作用,或人腦如何詮釋氣味。因參與這項研究而拿到博士學位的庫柯認為,最令人興奮的,是從分子的層次來了解嗅覺。他指出:“沒有人確實知道那些感應體如何認出特有的氣味分子。幾十年來,有好幾個不同的理論仍不斷在爭辯中?!?/p>
專司嗅覺的感應部位是一種蛋白質(zhì),很不容易在實驗室里分離出來。不久之前,仍無人可制造出足夠進行實驗的分量,因為一碰到水,蛋白質(zhì)就失去它們的結構。 這個研究團隊花了好幾年,試著利用小麥胚芽及清潔劑來分離、凈化感應蛋白質(zhì),終于能產(chǎn)生足夠的分量,供研究及工業(yè)之用。
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