У каждого запаха есть свой специфический рисунок, который наш нос может распознать. Используя комбинацию белков, связанных с транзисторами, машины впервые могут различать запахи, которые являются зеркальным отображением друг друга, так называемые хиральные молекулы, что было невозможно раньше.
Человеческий нос может различать некоторые из этих молекул, а разные формы одной и той же молекулы карвона, например, могут пахнуть мятой или тмином. Предыдущие машины не могли различить эти два.
Разработка позволит создать биосенсоры нового поколения с острой способностью вынюхивать проблемы. Они могут иметь множество промышленных применений, например, сообщать, когда закончилась еда, и даже могут быть достаточно точными, чтобы определять, сколько загрязнений в атмосфере.
В результате сотрудничества ученых из Манчестерского университета и Университета Бари в Италии был создан биосенсор, использующий белок, связывающий одорант. Выводы команды опубликованы сегодня в журнале Nature Communications.
Белки, связывающие одорант, находятся в слизи носа, которые работают с обонятельными рецепторами, помогая нам создавать наше восприятие запаха. Команда нашла метод производства этих белков в количествах, позволяющих использовать их в биосенсорах.
Они разработали методы, позволяющие изменить реакцию белков, чтобы они могли распознавать различные типы химических веществ. Используя тип транзистора, включающий эти белки, ученые смогли измерить уникальные изменения тока, когда белки реагируют на запахи, и записать их.
Фактически это машина, улавливающая запах и отправляющая сообщение, которое затем можно расшифровать.
Система невероятно чувствительна с пределом обнаружения, который приближается к пределу обнаружения человеческого носа.
Профессор Кришна Персо, ведущий автор статьи в Манчестерском университете, сказал: «Было сложно заставить машины различать запахи, являющиеся зеркальным отображением друг друга, что было настоящим препятствием для создания машин, которые может обонять так же или лучше, чем люди.
«Использование опыта наших коллег из Университета Бари для соединения этих белков с полевыми транзисторами позволило нам создать новую платформу химических датчиков.
Теперь, когда мы это сделали, это позволит разработать более совершенные датчики, которые могут найти множество применений в промышленности. Мы сможем создать биосенсоры, которые будут достаточно точными, чтобы определять, когда еда исчезла, или даже учуять, сколько загрязнений в атмосфере."