人工鼻

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英文名:artificial nose

用医用高分子材料制成的外形、颜色和柔软性与人体真一般的医用制品。用于那些因外伤或其他病变形成鼻缺损患者的整形美容,还有一类则是鞍鼻整形植入物。人工鼻尚不具有嗅觉、加热空气并起到肺部首道防线的作用。  

目录

功能

确认不同疾病的味道

为了制造气味,麻省理工学院的“仿真鼻计划”小组,将重建最复杂且最少人了解的五种气味。

人类的嗅觉系统功能庞大,包括近400种功能性基因。但狗和老鼠却远超过人的能力,拥有1000种功能性嗅觉接收器基因。种类不同的嗅觉接收器,可以让人和动物分辨出数千种不同的气味。

未来,这个小组计划和全世界其他的研究人员,一起发展一种可携带的微流体装置,确认各种不同疾病的味道,包括糖尿病肺癌膀胱癌皮肤癌等,因为很多种疾病在初期阶段会散发出独特的气味。  

辨认变质食物功能

英国新电子公司跟英国酿酒业合作下的发明,具有辨认变质食品、饮料、食品和药物的功能。该公司说,除了它原有的基本功能外,只要是产品跟气味有关的工业,都可以针对其特别需要,将其发明加以改良适用在不同产品上。

经30年研究,为人工鼻打下基础的英国瓦威克大学教授陶德说:“这是第一次有一种系统可以在闻了东西之后,能正确无误地说‘这是咖啡’或‘这是香槟’”。

新电子公司仍继续跟学界合作,希望在更了解感应器如何吸收不同气味中的化学道理后,让“人工鼻”能够在更多种工业产品上施展本领。  

制作原理

跟人类的鼻子一样,人工鼻不能分别出特殊气味精确的成分和成分的数量。人类的鼻子是靠后天培养出的嗅觉来闻香辨味,英国科学家制造的人工鼻靠的是12个感应器。

这12个感应器利用可以导电的聚合物作成,它们吸收香味、蒸气和气体中的挥发成分,在这些挥发成分跟聚合物结合时,聚合物本身的导电能力不是受到减损,就是得以强化,因为这12个感应器是由不同的聚合物作成。

每一种感应器会嗅闻、吸收样品中不同的成分,各项感应器的导电能力因之改变,这些变化可以测量和经由电子处理,产生一种视觉上的脢解图谱。

新电子公司设计的电脑软体,有几种不同的方式来展示这种视觉脢解图谱。12个感应器各司其职,每一个都可把嗅到的东西以十二分之一圆的图形表示出来,加以结合之后,就成了人工鼻的视觉图谱。例如以白酒和香槟为例,两者在人工鼻不同的认知下,形象也显著不同。  

评价

《气味的秘密》作者屠霖认为,这项研究是一个崭新的里程碑。“他们克服巨大的困难,可生产毫克以上的纯嗅觉感应体,激发许多可能的应用。感应体可用来制造新奇的感应器。”

科学家仍不了解嗅觉感应体如何作用,或人脑如何诠释气味。因参与这项研究而拿到博士学位的库柯认为,最令人兴奋的,是从分子的层次来了解嗅觉。他指出:“没有人确实知道那些感应体如何认出特有的气味分子。几十年来,有好几个不同的理论仍不断在争辩中。”

专司嗅觉的感应部位是一种蛋白质,很不容易在实验室里分离出来。不久之前,仍无人可制造出足够进行实验的分量,因为一碰到水,蛋白质就失去它们的结构。 这个研究团队花了好几年,试着利用小麦胚芽清洁剂来分离、净化感应蛋白质,终于能产生足够的分量,供研究及工业之用。

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