Een machine die kanker opspoort. Foto met dank aan Metabolomx
Toegegeven, het is een beetje moeilijk om geurwetenschappers voor te stellen, maar onderzoek dat eerder deze week is gepubliceerd heeft mensen die het reukvermogen bestuderen, partij kiezen.
Het komt erop neer hoe onze neus geuren detecteert. De al lang bestaande verklaring is dat onze neuzen receptoren hebben die reageren op basis van de vormen van geurmoleculen. Verschillende moleculen passen samen met verschillende receptoren, het denken gaat, en wanneer een match wordt gemaakt, tipt de receptor de hersenen af dat onze neus een vleugje koffie heeft opgepikt of misschien een heel andere geur die uit de onderkant van onze schoen komt.
Maar een tegenstrijdige en meer exotische theorie kreeg een boost in de nieuwe studie door onderzoekers in Griekenland. Het houdt in dat we geuren ook kunnen voelen door kwantumfysica, in dit geval de vibratie van geurmoleculen. Zoals Mark Anderson stelt bij Scientific American : "Leest de neus, met andere woorden, de chemische samenstelling van een mysterieuze geurstof af - zeg maar een vleugje parfum of de geur van verwelkte sla - door het te 'luiden' als een bel?"
Ik weet wat je denkt: wat maakt dit uit zolang ik nog steeds bacon kan ruiken?
Problemen opsporen
Maar eigenlijk doet het er toe, want hoe meer we het proces van ruiken begrijpen, hoe effectiever we kunnen zijn om het in machines opnieuw te creëren. In feite, vorige maand, IBM, in zijn jaarlijkse "5 in 5" voorspelling - een lijst van technologieën waarvan hij denkt dat die over vijf jaar de mainstream zal worden - richtte zich uitsluitend op de ontwikkeling van de vijf menselijke zintuigen in machines.
Om ruiken na te bootsen, zouden kleine sensoren worden geïntegreerd in smartphones of andere mobiele apparaten en omdat een breathalyzer alcoholniveaus kan bepalen, verzamelen ze gegevens uit de geur van je adem door chemicaliën te detecteren die mensen niet zouden waarnemen en stuur het naar een computer in het kantoor van uw arts. De gedachte is dat dit uiteindelijk een kerncomponent van de thuiszorg zou zijn - het vermogen om op afstand ziekten te 'ruiken', zoals lever- of nieraandoeningen, astma of diabetes.
Of op een meer basaal niveau, zoals Hendrik Hamann van IBM zei: "Je telefoon weet misschien dat je verkouden bent voordat je dat doet."
IBM werkt ook samen met organisaties in de gezondheidszorg om patiënten- en operatiekamers uit te rusten met sensoren die kunnen helpen een van de grootste problemen aan te pakken waarmee ziekenhuizen vandaag te maken hebben - hoe houd je ze hygiënisch? Honderden sensoren zullen in principe snuffelen voor netheid, waarbij de chemische verbindingen worden geïdentificeerd die geuren veroorzaken, waarvan sommige niet detecteerbaar zijn voor mensen. Het personeel kan zeggen dat ze een kamer hebben schoongemaakt; de sensoren zullen weten of en wanneer ze dat deden.
Elke ademhaling die je doet
De geurproeven kunnen zelfs kanker detecteren. Vorige herfst, in een studie in het Journal of Thoracic Oncology, meldden onderzoekers uit Israël en Colorado dat ademanalyse een onderscheid kon maken tussen goedaardige en kwaadaardige longtumoren met een nauwkeurigheid van 88 procent. Bovendien kon de ademtest het specifieke type en stadium van de longkanker bepalen.
En in de Cleveland Clinic test dr. Peter Mazzone, directeur van het longkankerprogramma, een sensorarray die van kleur verandert wanneer de adem van een patiënt eroverheen gaat. In een onderzoek onder 229 patiënten kon de test, met behulp van een machine ontwikkeld door het Californische bedrijf Metabolomx, die met longkanker met meer dan 80 procent nauwkeurigheid onderscheiden.
Ondertussen verzamelen Mazzone en zijn team zoveel mogelijk ademmonsters van patiënten, zowel met als zonder longkanker. Het doel is adempatronen te matchen met fysieke omstandigheden. "Mijn visie, " vertelde Mazzone aan de Wall Street Journal, "is in staat om te zeggen:" Dit is een 60-jarige met emfyseem die 30 jaar rookte - wat is de kans dat daar kanker is? " Maar we moeten het apparaat eerst leren hoe het eruit ziet. '
Of, misschien beter gezegd, hoe het ruikt.
Geurtests
Hier zijn andere recente ontdekkingen die wetenschappers hebben gedaan over geur:
- Ik, mijn geur en ik: Onderzoek in Duitsland concludeerde dat we niet alleen onze eigen lichaamsgeur kunnen identificeren, maar dat we daar de voorkeur aan geven. Voor het onderzoek werd aan vrouwen gevraagd om te kiezen welke van hun okselgeuren ze het leukst vonden. Ze toonden een duidelijke voorkeur voor de oplossing met een oplossing met elementen van hun eigen geur.
- Kunnen robots Axe dragen ?: De Amerikaanse marine wil geursnuffelende robots gebruiken om 1.000-pond bommen op schepen te verplaatsen. Het idee is dat een mens de leidende robot zou besturen en het zou het equivalent van een robotferomoon afgeven dat een zwerm andere robots zou volgen als legermieren.
- Ik hou van de geur van patstelling in de ochtend: wanneer mensen angstig zijn, wordt hun reukvermogen acuter, volgens een recente studie aan de Universiteit van Wisconsin-Madison.
- Waarom je hond een kippenpoot uit een blok verderop kan snuiven: en van de Universiteit van Chicago komt onderzoek dat dieren in staat stelt hun reukvermogen te focussen, net zoals mensen onze ogen kunnen focussen. Door hun verfijnde snuiftechnieken kunnen ze kennelijk geuren naar receptoren in verschillende delen van de neus brengen.
- Er is een probleem: en ten slotte is uit een onderzoek in het Verenigd Koninkrijk gebleken dat dankzij een genetische variatie twee procent van de bevolking nooit een lichaamsgeur heeft. Toch gebruikt meer dan driekwart van hen nog steeds deodorant omdat, nou, dat is wat mensen doen.
Videobonus : Stuart Firestein, voorzitter van de afdeling biologie aan de Columbia University, vertelt je alles wat je wilt weten over hoe onze neus zijn werk doet.
Videobonusbonus: een Chinese luchtvaartmaatschappij die de okselgeuren van mensen interviewt om piloot te worden.
Meer van Smithsonian.com
Design Scent: An Olfactory Exhibition in het Museum of Art and Design
We kunnen slechts dertig geuren tegelijk verwerken
