UMD研究人员正在创造一种闻起来很真实的生物鼻子

幼儿游戏“得到你的鼻子！”当我们假装抢夺面部特征时，带来了大笑声。但是，现实生活中将嗅觉转移到其他地方的能力 – 甚至将其增强到超出正常人类极限的能力 – 可以帮助从烹饪到嗅出化学危害再到追踪失踪人员位置的各种活动。

现在，UMD研究团队雄心勃勃的“生物鼻子”项目旨在创建一种便携式，基于生物的设备，能够识别建筑环境中的气味，并得到美国国家科学基金会为期四年，200万美元的资助。

“如果我们有能够识别复杂气味的手持设备，很多事情都是可能的，”项目负责人、机械工程教授伊丽莎白·斯梅拉（Elizabeth Smela）说。“在食品、葡萄酒、香水、医疗诊断、国土安全、农业、霉菌检测等领域都有应用。

跨学科团队还包括生物学教授Ricardo Araneda，电气和计算机工程教授Pamela Abshire，College Park学者科学，技术和社会项目主任David Tomblin以及计算机科学和高级计算机研究所教授Abhinav Shrivastava。

包括狗、人类和昆虫在内的物种具有非凡的嗅觉能力，使它们能够在不同的环境中区分各种气味。为了利用大自然的嗅觉接收和气味识别能力，该团队正在努力开发一种基于活细胞的传感器。

然而，在过去，将细胞用于此类应用一直具有挑战性。哺乳动物细胞需要喂食并保持在体温下才能存活，因此需要一种更实用的方法。

“想想你在家里保持干燥的酵母。如果我们有一些细胞可以保持干燥，直到我们准备好使用它们，那不是很好吗？”斯梅拉问道。

该团队在日本国家农业和食品研究组织（NARO）的合作者创造了一种基于昆虫的细胞系，能够做到这一点。细胞可以干燥或干燥，然后在室温下通过添加液体重新激活。这些细胞通常不表达嗅觉受体，因此NARO研究人员将这些基因添加到细胞系中，使它们能够感知气味。

目前，该团队正在研究细胞系在被引入不同液体时的反应 – 这是开发完全可用的生物鼻装置的众多步骤之一。未来的挑战包括检测空气中的气味，并使用机器学习来发现一组细胞在暴露于各种气味时的反应，以便识别来源。

“在技术中添加生物成分以及人造鼻子可能对人们的生活产生的积极影响使这项研究特别令人兴奋，”Smela说。