Специалисты надеются, что в будущем завершенное устройство сможет заменить собак при поиске наркотиков и взрывчатых веществ.
©Wikipedia
Ученые из Медицинской школы Университета Дьюка (США) разработали биологическую систему на основе обонятельных рецепторов мыши, которые in vitro способны определять различные запахи. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
По словам руководителя работы Хироаки Мацунами (Hiroaki Matsunami), идея о создании искусственного носа возникла давно, еще в прошлом столетии, но технологии, способствующие ее осуществлению, начали появляться только сейчас. В предыдущих исследованиях при попытках создать такой инструмент использовали химические вещества, но команда Хироаки Мацунами предложила иной способ: они провели опыт с обонятельными рецепторами животных.
Эксперимент включал в себя две стадии. В первой авторы хотели определить близкородственные рецепторы, способные распознавать широкий спектр запахов. Для этого они создали жидкую среду с молекулами, которые загорались при возникновении реакции. В эту среду они помещали 813 рецепторов мыши и смешивали их с семью ароматическими веществами. В ходе этой стадии, наблюдая за протеканием реакций, биологи выделили 31 рецептор, которые эффективно определяли различия в химических структурах веществ.
Во второй стадии ученые повторили опыт с небольшими изменениями. В этот раз в среду поместили 31 рецептор, а два ароматических вещества, вместо семи, поставляли в виде пара, а не жидкости. Результаты показали, что такой механизм способен отслеживать активность летучих запахов в реальном времени, хоть и с довольно слабой реакцией. Однако, по словам Хироаки Мацунами, проблема заключается отнюдь не в этом:
«Этот опыт показал, что концепция работает. Вы можете подумать, что химические вещества, попадая в нос, сразу связываются с рецепторами, но это не так. Сперва они должны раствориться в назальной слизи, а там под воздействием местных ферментов они превращаются в совершенно другие вещества, прежде чем в итоге связаться с рецепторами».
Поэтому, как считают авторы, следующим шагом на пути создания биомиметического носа должна стать симуляция назальной слизи, но ее исследования еще далеки от завершения.
Ранее ученые из Рурского университета в Бохуме обнаружили регион мозга, связанный с «эффектом Пруста» — способностью ассоциировать запахи с воспоминаниями. Авторы этой работы полагают, что главная роль в процессе принадлежит пириформной коре — части обонятельного мозга.
