納米生物傳感器的研制初露曙光

　　由于微小生物電子傳感器的問(wèn)世，現(xiàn)在醫(yī)生很快就會(huì)通過(guò)復(fù)制或改善人類(lèi)嗅覺(jué)系統(tǒng)的方式，用氣味來(lái)診斷各種疾病的早期癥狀。

這項(xiàng)新的跨學(xué)科技術(shù)是由歐盟委員會(huì)未來(lái)科技部“信息社會(huì)科技項(xiàng)目”出資，經(jīng)西班牙、法國(guó)和意大利科學(xué)家共同開(kāi)發(fā)測(cè)試，最終在天然嗅覺(jué)器官的基礎(chǔ)上產(chǎn)生出“電子鼻子”。這種“電子鼻子”不僅可以應(yīng)用于醫(yī)療保健行業(yè)，還能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)保和安全等領(lǐng)域。

“電子鼻子”工程協(xié)調(diào)員喬瑟普?薩米提爾稱(chēng)，嗅覺(jué)科技潛在的應(yīng)用領(lǐng)域是永無(wú)止盡的，這項(xiàng)工程旨在研制出能模仿人類(lèi)和動(dòng)物嗅覺(jué)的納米生物傳感器。它們的制作非比尋常。科學(xué)家在動(dòng)物鼻子中插入一個(gè)微電極，并在上面放置一層能感受氣味的蛋白質(zhì)，然后測(cè)試那些蛋白質(zhì)在遇到不同氣味后所作的反應(yīng)，這個(gè)系統(tǒng)甚至能覺(jué)察到人類(lèi)鼻子無(wú)法察覺(jué)的低濃度氣
味。

“我們的測(cè)試表明，納米生物傳感器能對(duì)極少量的帶味分子作出反應(yīng)，而且精確度極高，試驗(yàn)的某些結(jié)果甚至超出了我們的預(yù)期，”薩米提爾說(shuō)，“這些體積極小的生物電子傳感器的出現(xiàn)，在氣味科技發(fā)展道路上邁出了重要的一步，也樹(shù)立了納米、生物和信息技術(shù)相結(jié)合的仿生化學(xué)裝置的典范?！?/P>

負(fù)責(zé)“電子鼻子”工程的科學(xué)家從老鼠嗅覺(jué)器官中復(fù)制了上百種不同的蛋白質(zhì)，并在酵母中培育，不同的蛋白質(zhì)能對(duì)不同氣味作出反應(yīng)，從而使“電子鼻子”覺(jué)察到幾乎所有的味道，或者幾種味道的組合。薩米提爾稱(chēng)，人類(lèi)鼻子具有1000種蛋白質(zhì)，能使大腦識(shí)別10000種不同氣味，而納米生物技術(shù)的使用，使人造“電子鼻子”的出現(xiàn)成為可能。

“電子鼻子”工程注重的是復(fù)制那些在動(dòng)物鼻子內(nèi)發(fā)生的物理反應(yīng)，而工程的合伙人卻把注意力放到電子鼻子識(shí)別氣味的儀器和軟件的研發(fā)上——嗅覺(jué)系統(tǒng)中大腦扮演的角色，目前他們已經(jīng)研制出新的高精度的電子元件，能進(jìn)行納米級(jí)的電子測(cè)量，其大小只能用極高精度的原子能顯微鏡觀察。

薩米提爾說(shuō)，氣味科技的應(yīng)用是廣泛的，在醫(yī)學(xué)上它們將被用來(lái)診斷嗅覺(jué)器官的靈敏度、檢測(cè)細(xì)菌感染、發(fā)現(xiàn)疾病等等。不久的將來(lái)，醫(yī)生就會(huì)用它們進(jìn)行商業(yè)癌癥檢測(cè)；在其他領(lǐng)域，它們也必將產(chǎn)生重大影響。此類(lèi)診斷工具的主要困難是如何精確標(biāo)注各種疾病的氣味，它們作為不穩(wěn)定的混合物，在惡性腫瘤病人的體液內(nèi)（如尿液、血液和膿液等）或者呼吸中濃度與健康的個(gè)體之間存在差異。此外，氣味科技可以用于檢查腐爛食物，檢驗(yàn)化妝品和藥品，識(shí)別污染物，在機(jī)場(chǎng)檢測(cè)毒品和炸彈，取代只能識(shí)別一種物質(zhì)的化學(xué)傳感器等等。