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电子鼻

王朝百科·作者佚名  2009-10-24  
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电子鼻:是模拟人类的嗅觉系统,设计研制的一种智能电子仪器,可适用于许多系统中测量一种或多种气味物质的气体敏感系统。其基本结构包括下面3个部分:1 气体传感器阵列,他由具有广谱响应特性、较大的交叉灵敏度以及对不同气体有不同灵敏度的气敏元件组成。工作时气敏元件对接触的气体能产生响应并产生一定的响应模式。他相当于人类鼻子的嗅觉受体细胞。2 信号预处理单元,他对传感器的响应模式进行预加工,以达到漂移补偿、信息压缩和降低信号(随样品)起伏的目的,完成特征提取的任务。3 模式识别单元,对信号预处理单元所发出的信号做进一步的处理,完成对气体信号定性和定量的识别。包括数据处理分析器、智能解释器和知识库。他相当于人类的大脑。

研究进展:

英国柴郡克鲁城镇的欧斯米泰克公司成功地开发出了电子鼻,试验表明,它能“嗅”出侵蚀病人皮肤伤口的细菌,提醒医生及时采取相应措施。

他研究的电子鼻是由32个不同的有机高分子感应器组成的矩阵,对各种挥发性化合物散发的气味十分敏感,化合物不同,则反应不同。通常,细菌生长时会发出化学气味,电子鼻接触气味后,每个感应器的电阻会各自发生变化。由于每个感应器对应一种不同的化学物质,因此32种各不相同的电阻变化组成的“格式”便分别代表了不同气味的“指纹”。

试验表明,电子鼻只需要数小时便可发现是否有细菌存在。而过去采用实验室化验的方法,通常1至3天才能得到结果。

研究人员相信电子鼻将可能对寻找伤口MRSA和其他细菌的方式带来革命性变化。MRSA是指这样一类细菌,它们对日益普及的抗生素疗法具有抵抗能力。此外,电子鼻技术还可以用于检查其他部位的感染,帮助病人早发现,早治疗。

在1993年,Pearce等人就首次把传感器应用在啤酒检测上,实验室制造的由12个有机导电聚合物传感器组成的系统检测了3种近似的商品酒,有2种是酿造后再贮存的啤酒,还有1种是淡色啤酒,结果表明:这3种啤酒很容易被鉴别,而且还很快鉴别出一种人为感染的啤酒和未被感染的酒。

电子鼻技术响应时间短、检测速度快,不像其它仪器,如气相色谱传感器、高效液相色谱传感器需要复杂的预处理过程;其测定评估范围广,它可以检测各种不同种类的食品;并且能避免人为误差,重复性好;还能检测一些人鼻不能够检测的气体,如毒气或一些刺激性气体,它在许多领域尤其是食品行业发挥着越来越重要的作用。并且目前在图形认知设备的帮助下,其特异性大大提高,传感器材料的发展也促进了其重复性的提高,并且随着生物芯片、生物技术的发展和集成化技术的提高及一些纳米材料的应用,电子鼻将会有更广阔的应用前景。

研究发现,美国航天局用来监测国际空间站和航天飞机内某种气体成分的电子鼻,还可以用来检测大脑癌细胞。这种名为“Enose”的电子鼻是由美国航天局喷气推进实验室研发的,设计目的是用它探测航天飞机和国际空间站出现的微量的氨渗漏问题。一个由神经外科、癌症以及航天领域专家组成的研究小组,在利用这种电子鼻研究大脑癌细胞转移时发现,电子鼻能够区分健康细胞和癌细胞的不同“味道”,从而使医务人员能准确判定癌细胞群的具体位置,避免其与周围健康细胞发生混淆[1]。

 
 
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