Контакты
Главная / Лечение

Плюсы и минусы сосудосуживающих препаратов. Строение электронного носа Система электронный нос плюсы и минусы

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Говорят, что рыба ищет, где глубже, а человек - где лучше. А умный человек - где не только лучше, но еще и проще. Столкнувшись с неизвестной субстанцией, самым прямым путем ее распознать будет попробовать или понюхать. Однако если по ряду причин поступать так не хочется (см. заглавную картинку) или не очень-то получается, тут стόит начать придумывать что-то получше. Путем нехитрого синтеза получаем не простые нос и язык, а электронные. Чтобы могли почуять и сорт вина, и загрязненность воздуха, и онкомаркеры.

Обратите внимание!

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни ». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon .

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science .

Развитие электронных носов и языков началось еще на заре 20 века с создания теории ионного обмена . Придуманное на этой базе техническое устройство - всем нам знакомый pH-метр . Время шло, и с ним были изобретены еще несколько датчиков на основе полупроводниковых технологий. Все они базировались на одном принципе: переводе химического сигнала в электрический.

Используя накопленный багаж знаний и технологий, в 1982 году Персод и Додд сконструировали первый электронный «нос », который состоял из трех полупроводниковых сенсоров на основе оксидов металлов и мог различать до 20 одорантов (отдельных пахучих веществ). А в 1995 году был представлен и первый электронный «язык» - совместная разработка российских и итальянских ученых, - способный качественно и количественно оценивать состав жидкой смеси .

Определение понятия «электронный нос» появилось еще в далеком 1988 году, однако оно используется в неизменном виде и сейчас: это аналитическое устройство для быстрой регистрации и идентификации смеси одорантов, имитирующее принципы работы человеческого носа . Идея достаточно проста - химические сенсоры, взаимодействуя с газообразной смесью, создают определенный «ароматный» профиль (как сейчас модно говорить, фингерпринт), который сравнивается с уже существующим стандартом (рис. 1).

Рисунок 1. Получение фингерпринта для определения рака легких и степени свежести рыбы.

Примерно такие же процессы происходят и в мозге человека, уже знакомого с определенным спектром запахов. Впрочем, как и наш нос, он способен обучаться, запоминая новые запахи. Забегая вперед, это и составляет суть всего метода: сперва вычленяют спектры веществ при нормальном и нежелательном состояниях, а затем сравнивают опытный образец с этими стандартами. Однако на этом сходство заканчивается - в устройстве и деталях работы наше и электронное обоняние совсем не похожи (рис. 2).

Восприятие человеком запаха и вкуса устроено несколько сложнее, чем зрение или слух. Причина кроется в количестве и разнообразии рецепторных клеток. В носу число ресничных клеток, реагирующих на молекулы пахучих веществ, достигает 50 миллионов, на языке их 400-500 тысяч, и на каждой из них могут быть рецепторы к разным молекулам. Все эти клетки различаются по содержанию рецепторов к конкретным веществам. При взаимодействии со сложной смесью веществ (а в жизни мы чаще всего и встречаемся со сложными вкусами и запахами) активируются лишь некоторые из них. Более того, возбуждение в сенсорных клетках передается от специфического рецептора через довольно сложную систему внутриклеточной сигнализации (в отличие от электронных сенсоров, объединяющих рецептор и передатчик «в одном флаконе»). Это генерирует потенциал действия, который принимают вышестоящие по иерархии нейроны, причем каждый из них взаимодействует не с одной, а с несколькими рецепторными клетками. Таким образом формируется специфический паттерн активации, в дальнейшем интерпретируемый в соответствующих центрах коры головного мозга. Стоит отметить, что восприятие вкуса тесно переплетено с обонянием; также в распознании вкуса участвуют термо- и механорецепторы . Очевидно, что точно скопировать количественное и качественное содержание химических сенсоров (а также скопировать их взаимодействия при передаче сигнала) довольно трудно. Поэтому большинство сконструированных электронных носов имеет лишь ограниченную область применения, оперируя примерно 30 сенсорами за раз - с определенной степенью точности и специфичности. То же справедливо и для электронного языка, разве что образец в данном случае будет жидким, а вещества - не обязательно пахучими.

Так что же можно найти внутри «носа» и «языка»?

В общем представлении электронные нос и язык состоят из четырех компонентов :

  1. камеры сбора образца (для «пробоподготовки» путем удаления всех нежелательных факторов),
  2. сенсорной части,
  3. блока получения данных,
  4. системы распознавания фингерпринта.

Рисунок 3. Нюхоскоп профессора Фарнсворта (м/с «Футурама») вынюхивает даже космический мусор.

Со стороны функциональной организации «носов» и «языков» существует два основных подхода к дизайну. Первый основывается на высокой специфичности (строго к своему соединению) каждого датчика в массиве. Таким способом мы получаем дискретные сигналы от каждого из сенсоров - есть вещество или нет - и по ним делаем выводы о составе смеси. Второй подход предполагает использование рецепторов с меньшей «разборчивостью» в плане регистрации молекул. Но если все сенсоры будут немного разными, они будут давать немного различающийся ответ на одно и то же соединение. Для детекции чаще используют первый подход: при диагностике люди обычно знают, что они хотят или чего не хотят обнаружить. Но и второй вариант находит своего исследователя (об этом чуть подробнее рассказано в последней части статьи).

Но каким бы ни был подход, в большей степени определять работу прибора будет массив сенсоров, так как именно тип и количество элементов в нём отвечают за точность регистрации и разнообразие воспринимаемых молекул. В процессе сбора информации сигнал переводится из формы химических реакций в другую: электрическую, химическую, магнитную, температурную.

В «носах» и «языках» используют восемь основных типов сенсоров: кондуктометрические, амперо- и вольтметрические, потенциометрические, импедометрические, пьезоэлектрические, оптические (колори- и флуориметрические), основанные на принципах хроматографии и/или масс-спектрометрии, а также биосенсоры. У всех них есть и свои преимущества, и недостатки, и, исходя из этого, области применения . Сейчас подобные приборы используют в основном в клинической диагностике, контроле технологических процессов и мониторинге параметров окружающей среды. Ряд сенсоров - например, потенциометрические - проходит «пробу пера» в качестве гастрономических дегустаторов. (Подробнее о современном практическом использовании я расскажу в последней части статьи.) Впрочем, никто не отменял и перспективы - скажем, определение взрывчатки по запаху (для чего сейчас используют преимущественно собак) . Или поиск людей, предметов и планет по запаху, как в XXXI веке (рис. 3).

Пока же рассмотрим важнейшие характеристики сенсоров разных типов.

Распробовать, затем понять

Упомянутые элементы вполне могут быть объединены в массивы или cкомбинированы в одном устройстве, тем самым расширяя обонятельные и гастрономические возможности приборов; тип и количество сенсоров будут определять область применения конкретного «носа». Ожидаемо, что при обогащении сенсора датчиками получаемая от них информация становится всё больше похожа на беспорядочный поток данных. А значит, и метод анализа этого хаоса должен быть значительно хитрее, чем у односенсорного прибора (рис. 5) .

Умный анализатор сперва осуществит предварительную оценку и корректировку полученного сигнала, уберет шумы. Затем запустится и сам анализ. Самым простым его вариантом будет графическое отображение гистограммы необработанных данных или радиальной диаграммы. В таком случае будет проводиться сравнение с такими же диаграммами уже известных фингерпринтов, фактически на глаз. Также можно использовать кластерный анализ и иные статистические методы. Последней же тенденцией стало использование искусственных нейронных сетей . Они очень хороши для случаев, когда результат конкретного анализа непредсказуем либо нет никаких стандартов для сравнения. В процессе дегустации чего-то нового связи между отдельными элементами искусственной нейронной сети будут усиливаться или ослабевать; «мозг» электронного носа или языка тем самым будет учиться распознавать конкретный запах и определять полученные данные как тот или иной тип вещества.

Что и зачем будем дегустировать

Когда средневековый король боялся стать жертвой игры престолов, он заводил себе придворного дегустатора - если что, его не очень жалко. Да и когда король был относительно спокоен за свое место на троне, этому слуге тоже хватало работы - еда вполне могла быть испорченной, зараженной или просто невкусной. Сейчас же эту грязную работу мог бы взять на себя электронный нос (или язык).

Сегодня проверка безопасности и качества еды на разных стадиях как раз и является основной областью активного внедрения этих приборов. Одно дело, когда можно попробовать яблоко и понять, созрело оно или нет. Но совсем другое - проверять, испорчено ли сырое мясо, содержит ли вредные примеси вино и есть ли патогенные бактерии и грибы в пшенице. Биохимические и микробиологические методы мониторинга достаточно точны, но довольно дороги и требуют сравнительно много времени. Тогда как «нос» или «язык», купленный единожды и надолго, даст результат за секунды. В условиях нынешнего бума на свежую еду без консервантов вопрос сроков проведения анализа становится критичным. Представим молочный завод, производящий непастеризованное - «живое» - молоко. Обычные патогены цельного молока - это бактерии Listeria spp., Salmonella spp., Escherichia coli, Campylobacter spp., Shigella spp. и Brucella spp. Диагностический бактериальный посев потребует в лучшем случае два дня времени, некоторое количество специальных питательных сред и реактивов, а также человека, который всё это будет делать. Пожалуй, от необработанного молока из-под коровы за два дня останется мало хорошего.

Конечно, как вариант, можно сделать иммуноанализ или ПЦР - они быстрее. Но в долгосрочной перспективе всё еще значительно дороже. Альтернатива таким подходам - приборы на кондуктометрических полимерных сенсорах. По сути, они не «чуют» конкретных бактерий, но, зная разные варианты запаха испорченного молока, могут вынести вердикт: похоже или нет. Кроме того, по размерам и сложности в управлении они напоминают нынешние смартфоны .

Впрочем, и не молоком единым. При продуманном подборе сенсоров эти устройства способны быстро оценивать разные продукты методом сравнения с определенным набором стандартов. Да и производство их всё более удешевляется, вплоть до вывода на массовый рынок. Например, компания Peres уже сейчас предлагает приобрести Food Sniffer по цене меньше 150 долларов, декларируя его способность определять испорченность или зараженность продуктов патогенами (рис. 6).

Раз можно научить «носы» и «языки» находить ненадлежащие составляющие в еде, сравнивая со стандартами, значит, можно и пробовать вычленять известные компоненты из блюд. Такое экзотическое направление, как молекулярная кулинария, очень требовательно к точности гастрономических свойств продуктов. Традиционному ресторанному повару тоже будет полезно знать, что у него сейчас в сковороде. Скажем, есть такие электронные носы: определяющий наиболее ароматные продукты и распознающий состав приправ, использованных при приготовлении курицы и говядины . С учетом большого числа одорантов, составляющих аромат одного конкретного продукта, задача решена внушительная.

Рисунок 7. Снятие этикетки выводит из строя рецепторы сомелье, но не сенсоры электронного «языка». Рисунок с сайта www.pinterest.com .

Чем больше и сложнее будет система сенсоров, тем вероятнее, что электронные носы и языки начнут конкурировать и с профессиональными дегустаторами. В этом есть рациональное зерно. Во-первых, таких профи очень мало. Во-вторых, человеческое восприятие довольно субъективно. Прибор не станет работать иначе из-за того, что поссорился с женой, не выспался, терпеть не может пробуемый шпинат или на тарелке лежит не слишком привлекательное блюдо. К слову, в 2004 году было проведено забавное исследование: людей попросили продегустировать в темноте клубничный йогурт, а на самом деле им дали шоколадный. В итоге 19 из 32 человек отметили «выраженный клубничный вкус». Конечно, можно возразить, что они не были критиками. Но и эксперты нередко проваливают тесты из-за особенностей ситуации. Чуть позднее была проведена серия экспериментов с профессиональными сомелье. В первом из них 54 критикам дали белое вино с красным безвкусным красителем, и ни один сомелье не распознал вкус белого вина. Также им предложили определить, в какой из двух бутылок без этикеток вино изысканное и дорогое, а в какой - обычное столовое (рис. 7). Команды разошлись во мнениях - 12 к 20. И были немало удивлены, узнав, что в обеих бутылках находится одинаковое вино среднего класса .

Более того, даже без внешнего влияния люди уже начинают проигрывать новым прототипам электроники. В исследовании Миланского университета две панели датчиков соревновались в обонянии с группой испытуемых - и сенсоры показали лучшие результаты .

Еще до внедрения электронных носов и языков обоняние было подручным диагностическим инструментом - например, для распознания газовои гангрены на поле боя или кетоацидоза в палате неотложнои помощи. Притом обоняние не только человеческое: некоторые животные чуют более остро. Инфекционные заболевания и злокачественные новообразования часто ассоциированы с метаболическими изменениями в организме, которые достаточно чувствительное обоняние может уловить. Впервые это было замечено, как водится, случайно. В 1980 годах некая собачница посетила дерматолога с необычными жалобами: пёс постоянно принюхивался к родинке на ее ноге и даже пытался ее откусить. Обследование выявило меланому, и проводивший его доктор очень заинтересовался феноменом . На данный момент накоплено много исследовании диагностического применения обоняния: описана, например, практика выявления рака легких и молочной железы, гипогликемии, астмы с использованием обоняния тренированных собак, а также обнаружение туберкулеза обученными крысами.

Технология привлекла внимание ученых-биомедиков. Ведь воздух, выдыхаемый человеком, полон ценной информации: помимо CО 2 , СО, О 2 и N 2 с выдохом выделяются метаболиты, которые перед этим разрушаются до малых летучих соединений. Вполне подходящая работа для электронного носа. Метод очень быстр и неинвазивен, что в определенных ситуациях важно и даже необходимо для диагностики.

Наверняка многие слышали, что запах ацетона изо рта свидетельствует о таких неприятных заболеваниях, как сахарный диабет или тиреотоксикоз. Но врач-диагност может ощутить запах только тогда, когда заболевание уже прилично запущено. Для отлова болезни на ранней стадии можно использовать полупроводниковые датчики на основе оксидов металлов. Сходным способом можно регистрировать аммиачные соединения - признак почечной недостаточности. В норме их концентрация не должна превышать одной частицы на миллиард. Нос доктора учуять этот запах не может, а нос робота - успешно справляется .

«Нос» или «язык» могут найти и инфекционных агентов. Например, для современного иммунотеста белков оболочки вируса гриппа нужно в три раза больше, чем для биосенсора с антителами в составе . По сравнению с ПЦР - стандартным, но всё равно редко использующимся методом - этот подход куда менее точен, однако более быстр и дешев, а также не требует специальной подготовки (например, выделения ДНК из образца) .

Не обошел стороной метод и онкологическую диагностику. Самым первым и самым ожидаемым применением в ней электронного носа была диагностика рака легких . На тот момент накопилось много исследований различий состава легочного воздуха в норме и при патологии. Например, при онкозаболевании (впрочем, как и при астме, а также муковисцидозе) наблюдается закисление выдыхаемого конденсата . С определением изменения pH очень быстро справится самый простой в устройстве электронный язык. Это быстрый и действенный, хотя и низкоспецифичный способ диагностики: он определяет большинство серьезных легочных патологий. Однако путем сравнения образцов конденсата больных и здоровых людей (а также построения схем этих паттернов) выявили 17 летучих веществ, предположительно служащих маркерами развития рака легких (рис. 8). Для регистрации паттернов таких веществ применяют сенсоры, несущие порфириновые кольца, - вещества, образующие разнообразные физико-химические связи с аналитом. Уже используют и массивы наночастиц золота, покрытые молекулами с длинными углеводородными хвостами и тиоловыми группами для прочного (ковалентного) связывания. Большинство этих технологий пока находится на стадии развития и проработки, но некоторые успешно применяются в лабораториях и клиниках.

Рисунок 8. Паттерны одорантов, определяющих наличие/отсутствие рака легких, зарегистрированные электронным носом (реальные и искусственные образцы). Рисунок с сайта www.nanowerk.com .

В разделе о сенсорах уже упоминалось об удобстве «носов» и «языков» для экологических тестов. Клеточные биосенсоры могут определить, всё ли в порядке с водой и воздухом, а физико-химические - что именно не в порядке. Более того, окружающая среда - понятие широкое, вплоть до воздуха на космической орбитальной станции. Здоровье и безопасность космонавтов в замкнутом пространстве космической жестянки предстает первостепенной задачей. Так, в 2003 году NASA завершило разработку электронных носов, применяющихся как для оценки условий жизни космонавтов, так и для тестирования выхлопов механизмов станции (рис. 9) .

Приборы, безусловно, можно применять и в криминалистике - ведь используют же с давних времен собак-ищеек для выслеживания преступников. Забавно представить Шерлока Холмса, бегущего по улицам Лондона с электронным носом наперевес. Хотя... полицейские некоторых штатов США уже экипированы простейшими электронными носами, заточенными на определение дыма марихуаны . В такой прибор встроена и система геолокации источника запаха. Берегись, правонарушитель-растаман!

Помимо разработки «носов» для более-менее узкого применения, ученые пытаются максимально приближенно сымитировать работу человеческого носа (или языка). Таким приборам разумно быть низкоселективными, но способными по-разному отвечать на одно и то же соединение (ввиду небольших различий в структуре самих сенсоров). Самая сложная задача при создании таких эмуляторов - разработать похожий по величине сенсорный массив с достаточной комбинаторной сложностью, чтобы распознавать запахи реального мира. Также важно, чтобы эти датчики могли быть произведены с высокой химической точностью. Ученые подумали и пришли к выводу: таким требованиям вполне могут отвечать однонитевые цепочки ДНК - было обнаружено, что их ответ на взаимодействие с молекулами зависит от нуклеотидного состава и последовательности . Так, уже создан рабочий прототип электронного носа, претендующего на роль дублера носа человеческого (рис. 10). В нём используют огромный массив молекул ДНК, связанных с флуоресцентной меткой и закрепленных на твердом субстрате. При достаточном размере такой массив способен регистрировать очень широкий спектр сложных запахов (разумеется, с предварительной тренировкой прибора на смесях стандартов).

Рисунок 10. Электронный нос, созданый в Медицинской школе Университета Тафтса, США. Рисунок с сайта e-nose.blogspot.ru .

Применение «носам» и «языкам» такого плана может найтись в протезировании, создании баз данных окружающих нас запахов и вкусов, а также в робототехнике. Например, сейчас роботы-повара уже не считаются чем-то новым. Большинство из них просто научено подражать живым поварам во всех их действиях. Получается аккуратно и вкусно. Но до полноценной замены живого шефа (что жутко пугает одних людей и воодушевляет других) им недостает каких-то креативных решений и смелости отойти от рецепта. И то, что мешает сделать робо-Гордона Рэмзи - это невозможность ощущать вкус и запах, выносить суждения и вносить улучшения на лету. Именно поэтому роботы могут сварить много вариаций супа, но не могут сделать суп просто «лучше». Однако вмонтировав им «нос» и «язык», их можно научить принимать субъективные решения.

Такая очеловеченная субъективность пригодится еще и в парфюмерной отрасли во всём ее разнообразии - от высокого искусства до промышленного синтеза отдушек. Для создания концептуально нового аромата (а не копирования запаха манго для сорта жвачки) самый главный критерий - общая приятность. Вещь, хоть и субъективная для каждого, на достаточной выборке работать будет. И для этого тоже уже есть свой «нос»: французские ученые оптимизировали и сравнили несколько вариантов приборов для определения вероятности того, насколько полюбится человеку тот или иной аромат. И, судя по исследованию, машины неплохо с этим справляются .

В перспективе развития технологии - модификации и усовершенствования сенсорной части аппарата: ее чувствительности, селективности и стабильности. Особо активно в этот процесс вмешиваются углеродные наноматериалы с их многообещающими свойствами: монокристаллическая структура, точно определенные химический состав и пространственное строение, а также уникальные характеристики наносоединений, связанные с поверхностными эффектами . Таким образом, графеновые и фуллереновые химические и биосенсоры должны стать следующим шагом в исследовательском и коммерческом применении электронных носов и языков. И, разумеется, никто не отменял производство каких-то забавных гаджетов, которые через пару-тройку лет, может, доведется купить в онлайне. Например, китайская студентка Джу Джинксан разработала концепт электронного носа, совмещенного с небольшим принтером (рис. 11)

Строение электронного носа

Как правило, электронный нос состоит из трех функциональных узлов:

_ системы пробоотбора;

_ матрицы сенсоров с заданными свойствами;

_ блока процессорной обработки сигналов, поступающих от сенсоров.

Исследуемая проба закачивается воздушным насосом в кюветное отделение, где установлена линейка или матрица сенсоров. Там порция газовой смеси разделяется на отдельные фракции, которые прогоняются через систему специальных рецепторов и, в зависимости от состава и количества, изменяют их характеристики. В одном из вариантов электронного носа присоедине - ние специфической молекулы к поверхности сенсора, представляющего собой тончайшую иглу - кантилевер толщиной в 100 нм и длиной 50 микрон, вызывает изменение резонансной частоты за счет изменения его массы. Измеряя новую частоту колебаний кантилевера, можно определить присутствие специфических групп молекул.

Величины показаний каждого детектора передаются на процессорный модуль. Специальная программа анализирует полученные данные и выдает результаты в виде своеобразных “клякс” _ хроматограмм (на самом деле это графики интенсивностей запахов в центральных координатах).

Рис 121. Визуальные образы программы VaporPrint™ для

болезнетворных микроорганизмов, взрывчатых веществ,

наркотиков и горючих жидкостей

После дегустации в систему подаются пары промывочного газа (например, спирта), чтобы удалить пахучее вещество с поверхности датчиков и подготовить прибор к проведению ново_

го измерительного цикла.

Период времени, в течение которого сенсоры электронного носа анализируют закаченную пробу воздуха, называется временем отклика . Современные образцы отличаются достаточно высоким быстродействием. Время отклика у некоторых из них составляет порядка 10 секунд.

Период подачи в ячейку промывочного газа получил название времени восстановления (латентного периода). Время восстановления, как правило, колеблется в пределах минуты.

Следует отметить, что проблема идентификации запахов с алгоритмической точки зрения достаточно сложна (каждый запах представляет собой сложный комплекс химических соедине - ний), поэтому для распознания образов запаха система “электронный нос” использует элементы искусственного интеллекта. В частности, наиболее перспективным считаются так называемые искусственные нейронные сети (ИНС).

Нейронные сети представляют собой компьютерную имитацию взаимодействующих нейронов мозга человека и состоят из ряда соединенных между собой простых обрабатывающих

информацию единиц – нейронов. Слои нейронов, получающих внешнюю информацию, называю - тся входными , выводящих конечный результат – выходными , промежуточные слои - внутренн - ими , или скрытыми. При этом у каждого нейрона имеются несколько входов и только один выход. Главным плюсом нейронных сетей является их обучаемость , то есть возможность

целенаправленной минимизации ошибок выходных сигналов.

«Электронный нос» создали ученые из России

Что такое обоняние и нос для человека?

Обоняние, или же нюх, играет весомую роль в жизни человека. Благодаря запаху, который чует наш нос, у нас может, изменится настроение, разыграться аппетит или же вообще пропасть, а также может предостеречь нас от опасности. Очень многие люди, которые существуют в мире продаж, иногда играют на чувстве аромата, благодаря которому, мы можем заинтересоваться продукцией. Но, к сожалению, нос является недооцененным органом в человеческой природе. Несмотря на это, есть ученые, которые развивают качества нашего носа в электронном формате, об этом и пойдет сегодня речь.

Идея искусственного носа.

Электронный нос – это средство, на основе электроники, которое служит для определения запахов и изучения их.

Подобные аппараты начали свое существование еще с 1982 года. Электронный нос создавалось, как электронное приспособление для имитации органов обоняния человека. Он состоит из нескольких блоков: пробоотборная система, блок детекторов и блок обработки сигналов.

Принцип работы искусственного носа.

Для начала проведения анализа нужно, чтобы нос прошел, так называемую тренировку. Он должен будет распознать несколько запахов в электронном варианте, дабы далее ему было с чем сравнивать испытуемые запахи. Далее данный аппарат может проводить анализ, путем сравнивая результаты датчиков от результатов, которые были занесены в него ранее. Так как запахи часто образуются с новых молекул, может возникать ошибка и ученым надо снова откалибровать прибор. Концепт электронного носа является не вечным, требует постоянного внимания и поддержки.

Сферы работы электронного носа?

Электронный нос может использоваться в научно-исследовательских лабораториях(1), лабораториях контроля качества и на производстве(2) для:

1). Просмотр условий хранений для важных газовых и химических веществ. Дабы в каждой партии соблюдались одни и те же характеристики того или иного вещества. Выявления фальсификации, порчи продукции или же загрязнения среды хранения веществ. К слову, это также позволяет отсеивать некачественных и недобросовестных поставщиков сырья.

2). Контролирование чистоты и загрязненности в рабочей среде. Влияние производственного процесса и атмосферы на продукцию. Проверка сырья на качество и надежность. Сравнение с продуктом, который является эталоном.

Ученые также рассматривают перспективы развития электронного носа, такие как: контроль качества питания для населения, обнаружения природного газа и очень опасных и вредных для здоровья бактерий. А также возможность определения у пациентов рака легких и другие серьезные диагнозы.

Открытие Саратовского университета.

Электронные носы находка довольно таки не новая. Обычно, это сенсоры на основе нановолокон, которые являются очень чувствительными к среде, в которую их помещают. Они очень точно определяют запахи и заносят в свою базу данных, якобы запоминая их. К сожалению, на постой работать они не могут. Буквально уже после пары недель электронный нос дает сбой и его нужно заново настраивать.

Ученые из Саратова, вместе со своими коллегами из Киргизии и Германии создали электронный нос, который точно распознает газы и примеси, и при этом же, является долговечной моделью.

Специалисты государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. в Саратове, очень долгое время думали над дилеммой, как же сделать так, чтобы электронные носы были более надежны в работе и пришли к единому мнению. Они поняли, что все сбои зависят от изменения газов и примесей в воздухе. Ученые пришли к выводу, что нужен процесс «дообучения», дабы система работала отлажено. Этот процесс происходит следующим образом: носу предоставляются новые запахи, которые он запоминает и вносит в свою базу или же приписывает к уже существующей цифровой базе. Это позволяет электронному носу не сбиваться каждые несколько недель и избавляет ученых от проблемы, такой как калибровка.

Как утверждает Виктор Сысоев, один из авторов данного проекта, только команде Саратовского технического университета удалось создать такую модель, которая исправно работает уже на протяжении более 8 лет, к слову, такого результата еще никто не добивался, среди создателей искусственных носов.

Также ученые заявили, что если данный прототип электронного носа пройдет все финальные проверки, которые заготовила ему команда, на базе него ученые смогу создать электронный нос, который будет безошибочно определять газы, и примеси, и к тому же будет долго служить своей работе.

Возможно, мы живем в эре, когда электронный нос принесет огромную пользу в охране труда. Что позволит, более пристально контролировать качество продукции, медикаментов и прочих химических веществ. А также улучшит качество сырья, что поставляется на производства, тем самым улучшив качество самой продукции, что выпускается.

Как сообщает Министерство охраны здоровья, за вторую неделю ноября из-за гриппа и ОРВИ в больницы обратилось более 160 тыс. человек, из них 66,7% дети до 17 лет.
Отмечается, что уровень заболеваемости в нынешней эпидсезон на 13,7% больше аналогичного периода в прошлом сезоне.

В большинстве случаев люди, которые подхватили легкую простуду или насморк, не обращаются к врачу, а предпочитают лечиться сами. Делают они это нередко с помощью сосудосуживающих препаратов (капель для носа или спреев), так как они очень удобны и гарантированно помогают.

Но все ли мы знаем об этих «капельках-выручалочках»? Давайте рассмотрим все плюсы и минусы подобных лекарств.

Плюсы:

  • Подобные средства сужают просвет сосудов, что позволяет снять отек носовой полости и тем облегчить дыхание. Поэтому они очень эффективны при заложенности носа.
  • У подобных препаратов почти мгновенный эффект, который длится от 4 до 12 часов. Если закапывать нос несколько раз в день, то действия хватает на сутки. Подобные препараты изготавливаются на основе фенилэфрина или нафазолина, сейчас также стали часто использовать ксилометазолин.
  • Цена в диапазоне: от 15 до 180 гривен.
  • При местном использовании они практически не всасываются в кровь, что обеспечивает их относительную безопасность.

Нельзя тут не упомянуть и сосудосуживающие препараты, изготовленные на основе морской воды, например, Мералис. Подобные средства не только суживают кровеносные сосуды в носу, тем самым снимая отек, но и с помощью морской воды поддерживают нормальное состояние слизистой оболочки носовой полости.

Минусы:

  • Нельзя использовать больше недели, так как сосуды привыкают к препарату и перестают реагировать. Это чревато возникновением медикаментозного ринита.
  • Сосуды становятся очень хрупкими, что увеличивает шансы кровотечения даже при малейшей травме или перепадах артериального давления.
  • Неправильное применение капель грозит повышением давления, нарушением сна и учащенным сердцебиением.
  • Беременным женщинам строго запрещено принимать сосудосуживающие препараты. Влияя на весь организм, они несут опасность для развития малыша в утробе.
  • Эти препараты не обладают лечебным действием, устраняют признаки насморка, но не борются с его причиной.

  • Сушат слизистую носа, что снижает общий и местный иммунитет организма.

При неконтролируемом применении сосудосуживающих препаратов происходит привыкание, что может повлечь за собой возникновение хронического медикаментозного ринита. Также это чревато нарушением обонятельной функции и носовым кровотечением. Более того подобная “любовь” к этим каплям может осложниться спазмом сосудов мозга и привести к ишемическому инсульту. Потому людям, страдающим заболеванием сердца, гипертонией или повышенной функцией щитовидной железы – подобные средства не подходят.

Как мы видим, сосудосуживающие препараты не являются оптимальным средством при простуде или насморке.
Альтернативой деконгестантам для снятия отека и восстановления дыхания могут быть спреи на основе гипертонического раствора морской воды. действие начнется не сразу, а со второго дня, но помимо противоотечного эффекта мы сохраним слизистую оболочку носа в физиологическом состоянии, получим противовоспалительное и иммуноукрепляющее действие.

И самое главное – подобные препараты не несут угрозы для детей и беременных женщин, а также не вызывают привыкания.

Как сказал великий Гиппократ: «Морская вода смывает все болезни».
Применяйте ее для профилактики и лечения. Не болейте!