人工鼻
用醫用高分子材料製成的醫用製品
人工鼻(artificial nose ),用醫用高分子材料製成的外形、顏色和柔軟性與人體真鼻一般的醫用製品。用於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、加熱空氣並起到肺部首道防線的作用。
確認不同疾病的味道
為了製造氣味,麻省理工學院的“模擬鼻計劃”小組,將重建最複雜且最少人了解的五種氣味。
人類的嗅覺系統功能龐大,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千種不同的氣味。
辨認變質食物功能
英國新電子公司跟英國釀酒業合作下的發明,具有辨認變質食品、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,只要是產品跟氣味有關的工業,都可以針對其特別需要,將其發明加以改良適用在不同產品上。
經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可以在聞了東西之後,能正確無誤地說‘這是咖啡’或‘這是香檳’”。
新電子公司仍繼續跟學界合作,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”能夠在更多種工業產品上施展本領。
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成分,在這些揮發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由電子處理,產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,加以結合之後,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。
《氣味的秘密》作者屠霖認為,這項研究是一個嶄新的里程碑。“他們克服巨大的困難,可生產毫克以上的純嗅覺感應體,激發許多可能的應用。感應體可用來製造新奇的感應器。”
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。”
專司嗅覺的感應部位是一種蛋白質,很不容易在實驗室里分離出來。不久之前,仍無人可製造出足夠進行實驗的分量,因為一碰到水,蛋白質就失去它們的結構。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,終於能產生足夠的分量,供研究及工業之用。
人工鼻