2008-10-03
Производство искусственных носов станет массовым
Биоинженеры из Массачусетского технологического института () нашли способ производить обонятельные рецепторы в промышленных масштабах. Возможно, в будущем новая технология сменит служебных собак на их нелёгком посту и поможет проводить раннюю диагностику раковых заболеваний.
Напомним, что обоняние (наряду с осязанием) считается древнейшей сенсорной системой. Однако принцип его работы не вполне ясен – восприятие запахов нельзя измерить непосредственно.
За нюх у человека отвечают около 400 генов – больше, чем за какое-либо другое чувство. А у собак и прочих способных животных это число может быть в несколько раз больше, что позволяет им улавливать десятки тысяч разнообразных запахов. И различать их.
Рецепторами пахучих веществ служат мембранные белки, расположенные на поверхности клеток. Поскольку внешний слой клеток сформирован жирными кислотами, "нюхательные" протеины гидрофобны, то есть боятся воды.
Соответственно, когда эти белки извлекают из естественных условий обитания и помещают в среду, содержащую молекулы воды (что практически неизбежно с технологической точки зрения), они теряют свои полезные способности.
"Гидорфобность чрезвычайно затрудняет локализацию рецепторов в количествах, необходимых для их детального изучения ", — поясняет ведущий автор исследования Лизлотт Кайзер ().
Доктор Кайзер и её коллеги потратили несколько лет на поиск возможных путей изоляции "чистых" обонятельных белков в гидрофобном растворе.
В итоге им удалось разработать доступную технологию синтеза – в среде из масла зародышей пшеницы. Отчёт об этом исследовании должен быть опубликован в журнале .
Американцы уверены, что новый метод вполне позволяет начать промышленное производство искусственных носов.
По мнению одного из авторов новой технологии доктора Шугуана Чжана (), однажды "массачусетские" искусственные носы заменят специально обученных собак, используемых и для поиска наркотиков и взрывчатых веществ.
Кстати, возможности синтетического обоняния изначально заинтересовали не гражданских специалистов, а военных: финансирование учёным предоставило агентство .
В будущем группа из MIT планирует самостоятельно заняться разработкой портативного "нюхательного" устройства. Такой прибор, по замыслу учёных, должен помочь в ранней диагностике многих заболеваний, обладающих специфическим запахом, в том числе различных форм рака.
Каждыйаромат активизирует свою комбинацию обонятельных рецепторов, что, всвою очередь, воспринимается мозгом как тот или иной запах (иллюстрацияс сайта kurzweilai.net).
Напомним, что обоняние (наряду с осязанием) считается древнейшей сенсорной системой. Однако принцип его работы не вполне ясен – восприятие запахов нельзя измерить непосредственно.
За нюх у человека отвечают около 400 генов – больше, чем за какое-либо другое чувство. А у собак и прочих способных животных это число может быть в несколько раз больше, что позволяет им улавливать десятки тысяч разнообразных запахов. И различать их.
Рецепторами пахучих веществ служат мембранные белки, расположенные на поверхности клеток. Поскольку внешний слой клеток сформирован жирными кислотами, "нюхательные" протеины гидрофобны, то есть боятся воды.
Обонятельные рецепторы "подключены" ко множеству нейронов, передающих поступающие сигналы в мозг. Но снять показания – не проблема. "Основная сложность в разработке искусственного носа до сих пор состояла в невозможности воспроизвести достаточное количество "чистых" и однородных рецепторов. Теперь это возможно", – поясняет Брайан Кук (Brian Cook) из MIT (иллюстрация с сайта openwetware.org).
Соответственно, когда эти белки извлекают из естественных условий обитания и помещают в среду, содержащую молекулы воды (что практически неизбежно с технологической точки зрения), они теряют свои полезные способности.
"Гидорфобность чрезвычайно затрудняет локализацию рецепторов в количествах, необходимых для их детального изучения ", — поясняет ведущий автор исследования Лизлотт Кайзер ().
Доктор Кайзер и её коллеги потратили несколько лет на поиск возможных путей изоляции "чистых" обонятельных белков в гидрофобном растворе.
В итоге им удалось разработать доступную технологию синтеза – в среде из масла зародышей пшеницы. Отчёт об этом исследовании должен быть опубликован в журнале .
Американцы уверены, что новый метод вполне позволяет начать промышленное производство искусственных носов.
По мнению одного из авторов новой технологии доктора Шугуана Чжана (), однажды "массачусетские" искусственные носы заменят специально обученных собак, используемых и для поиска наркотиков и взрывчатых веществ.
Кстати, возможности синтетического обоняния изначально заинтересовали не гражданских специалистов, а военных: финансирование учёным предоставило агентство .
В будущем группа из MIT планирует самостоятельно заняться разработкой портативного "нюхательного" устройства. Такой прибор, по замыслу учёных, должен помочь в ранней диагностике многих заболеваний, обладающих специфическим запахом, в том числе различных форм рака.
Астронавти NASA повернулися на Землю після 9 місяців космічного "полону": їхній стан жахливий
Науковці опинилися на порозі одного з найбільших відкриттів в астрономії
Сонце поглине Меркурій, Венеру та Землю: як це станеться
