Tehnica uimitoare care poate salva vieți: telefonul tău, detector de cancer doar prin „miros”

Evoluția tehnologică nu încetează să ne surprindă. Tehnologia va evolua atât de mult în următorii ani, încât telefoanele mobile vor fi capabile să pună diagnostice pentru afecțiuni grave precum cancerul. Acest lucru va fi posibil prin dezvoltarea capacităților olfactive ale smartphone-urilor.

Până în prezent, un smartphone poate vedea, auzi și simți atingerea omului, însă nu e capabil să resimtă și mirosuri.

Acest lucru s-ar putea schimba în următorii cinci ani, spun specialiștii. Iar dotare unui telefon inteligent cu capacități olfactive ar putea fi o revoluție în medicină.

„Tehnologia de a face smartphone-uri care miros se apropie de realitate, spune Andreas Mershin, cercetător și inventator la MIT. „Cred că suntem la cinci ani distanță, poate chiar mai puțin”, spune el, în ultimul episod din Unexplainable , noul podcast săptămânal al publicației Vox, care explorează întrebări fără răspuns în știință.

Tehnologia va putea detecta cancerul și va fi inspirată de la câini

Tehnologia olfactivă va fi inspirată de la câini. Aceștia au capacitatea de a deteca cancerul și malaria, cu ajutorul mirosului. „Există chiar și cercetări privind capacitatea câinilor de a miroși Covid-19”, mai scrie Vox.

Oamenii de știință ar putea antrena din ce în ce mai mulți câini pentru a ajută la detectarea bolilor și să-i desfășoare în întreaga lume. Dar acest tip de instruire este costisitor, dificil și consumă mult timp. În plus, nu tuturor le plac câinii și nu toată lumea ar aprecia să fie adulmecați de un câine.

În esență, speranța este ca oamenii de știință să proiecteze un nas robotizat pentru a detecta bolile așa cum poate fi nasul unui câine.

Nasul robotizat – o provocare pentru lumea științei

Totuși, jurnaliștii Vox notează că oamenii de știință încă nu înțeleg pe deplin cum funcționează nasul biologic atât de capabil, deci rămâne o întrebare: Cum pot oamenii de știință să construiască un nas robot dacă nu înțeleg cum funcționează mirosul?

În prezent, oamenii de știință cunosc o mulțime de date mecanice de bază ale mirosului. Știu că adânc în nasul nostru există receptori speciali care interacționează cu moleculele de miros pe care le respirăm. Și știu că acești receptori trimit semnale către creier.

Ceea ce nu știu este de ce o moleculă de miros miroase într-un fel, în timp ce o altă moleculă de miros în formă similară miroase diferit? Asta este încă un mister.

Nasul câinilor poate face ce nu poate face știința actuală cu fonduri de 100 de milioane de dolari

„Am acces la echipamente în valoare de peste 100 de milioane de dolari”, spune el. „Și mă cam enervează faptul că un câine modest poate face mai bine de 100 de milioane de dolari echipament. Ceva nu este în regulă cu această imagine. Ar trebui să pot face asta!”, susține un cercetător citat de Vox.

Ce au realizat până acum oamenii de știință

Oamenii de știință s-au gândit că ar putea să construiască ceva care ar putea detecta direct moleculele de miros în sine – ceva de genul unui detector de monoxid de carbon. Când orice moleculă urât mirositoare a intrat în detector, similar cu momentul în care gazul de monoxid de carbon intră într-un detector de CO, se declanșează o alarmă.

Au folosit receptori de miros adevărați, pe care i-au crescut în celule. Și au întins receptorii pe o placă de circuite. (Toți receptorii senzoriali există pentru a traduce lumea exterioară în semnale electrice pe care creierul nostru le poate înțelege. În acest caz, semnalele se vor transfera în schimb în circuit.)

Speranța era că receptorii vor da o citire a tuturor moleculelor de miros din apropiere. Dar apoi echipa și-a dat seama că există atât de multe molecule pe care ar trebui să le detecteze, atât de multe mirosuri care săltă în jur, încât alarmele ar fi dispărut prea des. Așa că echipa a decis să nu construiască această mașină.

A doua încercare, mult mai reușită

Pentru următoarea lor încercare, pe care au numit-o Nano-Nose, cercetătorii au încercat ceva diferit.

În timp ce versiunea lor anterioară trebuia să detecteze molecule individuale, această a analizat imaginea de ansamblu: mirosul general. (Un miros nu este doar o combinație de molecule; este modul particular în care acele molecule interacționează cu o serie complicată de receptori din nas. Este totuși un mister despre cum se reunesc toate acestea.

descoperit că fiecare miros produce un anumit model pe care computerul (adică creierul) îl poate recunoaște.

În esență, s-a folosit învățarea automată (o formă de inteligență artificială) pentru a lăsa Nano-Nose să-și descopere propriul mod de a recunoaște mirosurile. Interesant este faptul că acesta seamănă destul de mult cu modul în care sunt antrenați și câinii care adulmecă boala. Nano-Nose a fost expus la ceea ce trebuia să recunoască pentru test, apoi a fost lăsat să se învețe cum să recunoască mirosurile.

În cele din urmă, el a arătat că Nano-Nose ar putea detecta mirosurile folosind receptori reali și ar putea face acest lucru destul de sensibil . Dar testul DARPA a fost într-un mediu extrem de controlat, motiv pentru care DARPA a întrerupt programul după câțiva ani, fiindcă lumea reală este mult mai complicată.

Practic, în lumea reală, există nenumărate mirosuri care plutesc în jur, ceea ce reprezintă o situație foarte diferită de mediul curat și controlat al testului.

Telefonul care îți simte mirosul – între provocare și salvare

Cercetările, însă, continuă, și e foarte probabil ca, odată descoperit nasul virtual, să fie integrat în tehnologia de zi cu zi folosită de oameni, de exemplu, în telefoanele inteligente.

Deși un astfel de dispozitiv ne poate salva viața, putând detecta anumite afecțiuni, rămân încă multe semne de întrebare, de exemplu: ar fi private datele noastre personale?