“人工鼻”或“电子鼻”的工作原理与嗅觉形成相似,它由气敏传感器、信号处理系统和模式识别系统三个部分组成。“人工鼻”获得的信息代表了样品中全部挥发物的总体分布,而不是某种或某几种挥发物具体的含量。
有资料显示,“人工鼻”可广泛用于工业生产的各个部门,如烟草业、化妆品、食品工业、石油化工、粮食贮存与加工、酒类和饮料、环保监测、临床诊断。此外,“电子鼻”还用于商检、微生物鉴别、药物分类与辨别、宇航等部门,以及检查爆炸物品、枪支弹药、毒品与其他违禁物品等。
新人工鼻可同时检测出多种分子
日前,美国斯坦福大学化学家表示,他们开发的利用荧光化合物和DNA(脱氧核糖核酸)制作“人工鼻”的新途径,有望加速嗅觉传感器进入大规模生产和大范围应用的时代。他们相信,如果新的方法能够达到所预期的效果,那么新的“人工鼻”有朝一日可以用来探测从早期变质牛奶到高爆炸药等各种物质。
通过将荧光化合物附着到DNA分子的短链上,研究人员成功地研发出微小的传感器分子。这些分子在检测到某些物质时,其颜色会发生变化,人们利用荧光显微镜可以观察到分子颜色的改变。斯坦福大学化学教授埃里克·库尔表示,颜色的变化使得新的传感器传递出的信息远远多于多数光学传感器传递的信息,因为光学传感器通常只是检测某种特殊的分子。
库尔说:“我们被强烈的颜色变化所吸引。令人感到惊讶的发现之一是用一个分子传感器,我们能知道4种不同有机物挥发物之间的区别。因为传感器对不同的挥发物显示出了不同颜色。”