Investigadores de la Universidad de Tel Aviv han creado una máquina con su propio sensor biológico capaz de detectar los olores igual que nosotros.

Todos sabemos que oler es algo más que inhalar. La nariz no sólo capta los olores, también los analiza. Nuestro cerebro interpreta la información que recibe de nuestras fosas nasales y nos dice qué estamos oliendo: el aroma del café, de la hierba recién cortada o de algo pútrido. Pero, ¿cómo ocurre esto?

Los investigadores han creado una «nariz robótica» que funciona como la tuya e incluso puede identificar los olores como tú. En primer lugar, utilizaron sensores biológicos (similares a los que se encuentran en las antenas de los insectos) para detectar sustancias químicas en el aire que les rodeaba; después probaron si su algoritmo de aprendizaje automático podía identificar esas sustancias químicas como olores específicos. Por último, cuando se le presentaron tres olores distintos (aceite de lavanda, aceite de limón y aceite de clavo), el robot fue capaz de clasificarlos correctamente en un 80% de las ocasiones.

Los investigadores esperan que esta nariz artificial pueda ser utilizada por personas que no pueden oler debido a una enfermedad o lesión. Sin embargo, aún no se sabe cuándo los consumidores podrán adquirir esta tecnología.

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La «robo-nariz» podría ser útil en el campo de la medicina

Una de las aplicaciones más prometedoras de esta tecnología es el diagnóstico médico. Un dispositivo podría utilizarse para detectar marcadores de enfermedades, o sustancias químicas específicas que solo están presentes en determinadas enfermedades.

Además, esta herramienta podría emplearse en labores de búsqueda y rescate, sobre todo allí donde las condiciones dificultan una actuación humana eficaz. También podría ser útil para vigilar el medio ambiente en busca de contaminantes o peligros biológicos como moho o bacterias que no pueden verse a simple vista.

El sensor «olfativo» también podría ayudar a prevenir enfermedades transmitidas por los alimentos, al permitir a los inspectores detectar patógenos en una fase temprana sin tener que abrir paquetes o realizar pruebas invasivas en muestras que quizá ni siquiera contengan toxinas (como la carne).

Incluso podría ser capaz de detectar el cáncer en una fase temprana para que los médicos puedan tratar a los pacientes lo antes posible y evitar tratamientos innecesarios.

Los robots equipados con esta tecnología también podrían ayudar en la investigación médica analizando datos de experimentos e identificando patrones que los humanos podrían haber pasado por alto. Por último, este nuevo tipo de sensor podría utilizarse en la industria farmacéutica: en lugar de probar los productos en animales o humanos.

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Un algoritmo de aprendizaje automático ayuda a la nariz robótica a reconocer olores

El algoritmo de aprendizaje automático se basa en las neuronas receptoras olfativas. Las neuronas receptoras olfativas están situadas en la nariz y se activan con olores específicos, lo que permite percibir su olor.

Para construir esta nariz robótica, los investigadores recopilaron primero datos sobre cuántas veces se activaba cada uno de estos receptores al exponerse a distintos olores. Después crearon un modelo que podía predecir si un olor activaría o no un receptor concreto basándose únicamente en su estructura molecular.

Esta técnica ya había sido utilizada por otros investigadores. Sin embargo, se desarrolló utilizando placas de Petri virtuales en lugar de muestras de tejido biológico real de ratones y ratas. Esto fue una limitación ya que la técnica no fue muy precisa a la hora de identificar olores.

El siguiente paso de este proyecto es probarlo en pacientes reales y ver si puede ayudar a los médicos a diagnosticar enfermedades.

Referencias:

The Locust antenna as an odor discriminator: https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114919

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