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納米生物傳感器的成功研制初露曙光(圖)

　　據(jù)歐洲信息社會科技網(wǎng)2006年5月15日報(bào)道，由于微小生物電子傳感器的問世，現(xiàn)在醫(yī)生很快就會通過復(fù)制或改善人類嗅覺系統(tǒng)的方式，用氣味來診斷各種疾病的早期癥狀。

　　這項(xiàng)新的跨學(xué)科技術(shù)是由歐盟委員會未來科技部“信息社會科技項(xiàng)目”出資，經(jīng)西班牙、法國和意大利科學(xué)家共同開發(fā)測試，最終在天然嗅覺器官的基礎(chǔ)上產(chǎn)生出“電子鼻子”。這種“電子鼻子”不僅可以應(yīng)用于醫(yī)療保健行業(yè)，還能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)保和安全等領(lǐng)域。

　　“電子鼻子”工程協(xié)調(diào)員喬瑟普•薩米提爾稱，嗅覺科技潛在的應(yīng)用領(lǐng)域是永無止盡的，這項(xiàng)工程旨在研制出能模仿人類和動物嗅覺的納米生物傳感器。它們的制作非比尋常�？茖W(xué)家在動物鼻子中插入一個(gè)微電極，并在上面放置一層能感受氣味的蛋白質(zhì)，然后測試那些蛋白質(zhì)在遇到不同氣味后所作的反應(yīng)，這個(gè)系統(tǒng)甚至能覺察到人類鼻子無法察覺的低濃度氣味。

　　“我們的測試表明，納米生物傳感器能對極少量的帶味分子作出反應(yīng)，而且精確度極高，試驗(yàn)的某些結(jié)果甚至超出了我們的預(yù)期，”薩米提爾說，“這些體積極小的生物電子傳感器的出現(xiàn)，在氣味科技發(fā)展道路上邁出了重要的一步，也樹立了納米、生物和信息技術(shù)相結(jié)合的仿生化學(xué)裝置的典范。”

　　負(fù)責(zé)“電子鼻子”工程的科學(xué)家從老鼠嗅覺器官中復(fù)制了上百種不同的蛋白質(zhì)，并在酵母中培育，不同的蛋白質(zhì)能對不同氣味作出反應(yīng)，從而使“電子鼻子”覺察到幾乎所有的味道，或者幾種味道的組合。薩米提爾稱，人類鼻子具有1000種蛋白質(zhì)，能使大腦識別10000種不同氣味，而納米生物技術(shù)的使用，使人造“電子鼻子”的出現(xiàn)成為可能。

　　“電子鼻子”工程注重的是復(fù)制那些在動物鼻子內(nèi)發(fā)生的物理反應(yīng)，而工程的合伙人卻把注意力放到電子鼻子識別氣味的儀器和軟件的研發(fā)上——嗅覺系統(tǒng)中大腦扮演的角色，目前他們已經(jīng)研制出新的高精度的電子元件，能進(jìn)行納米級的電子測量，其大小只能用極高精度的原子能顯微鏡觀察。

　　薩米提爾說，氣味科技的應(yīng)用是廣泛的，在醫(yī)學(xué)上它們將被用來診斷嗅覺器官的靈敏度、檢測細(xì)菌感染、發(fā)現(xiàn)疾病等等。不久的將來，醫(yī)生就會用它們進(jìn)行商業(yè)癌癥檢測；在其他領(lǐng)域，它們也必將產(chǎn)生重大影響。此類診斷工具的主要困難是如何精確標(biāo)注各種疾病的氣味，它們作為不穩(wěn)定的混合物，在惡性腫瘤病人的體液內(nèi)（如尿液、血液和膿液等）或者呼吸中濃度與健康的個(gè)體之間存在差異。此外，氣味科技可以用于檢查腐爛食物，檢驗(yàn)化妝品和藥品，識別污染物，在機(jī)場檢測毒品和炸彈，取代只能識別一種物質(zhì)的化學(xué)傳感器等等。

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  來源：中國科學(xué)技術(shù)信息研究所

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