Искусственная обонятельная система распознавания образов. Хён У Сон и его коллеги разработали искусственную обонятельную систему, которая различает запахи на уровне длины молекулярной цепи. Обонятельная система возникла путем интеграции обонятельных рецепторов человека и органических синаптических устройств. Система генерирует четкую картину проводимости для одорантов и смесей. Этот подход обеспечивает точное распознавание запахов посредством обучения и моделирования. Кредит: Достижения науки (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adl2882.
Команда инженеров-химиков и биологов Сеульского национального университета в Республике Корея разработала экспериментальное устройство, которое однажды может привести к созданию искусственного носа.
В своем исследовании, опубликованном в журнале Достижения наукиГруппа объединила несколько типов технологий для создания устройства, способного обнаруживать жирные кислоты с короткой цепью в пробах воздуха.
Ученые стремятся улучшить человекоподобных роботов с помощью технологий, которые могут имитировать чувства — например, камеры для глаз и датчики, встроенные в искусственную кожу, чтобы имитировать чувство осязания. Однако одно чувство, которое не так сильно продвинулось, — это обоняние.
Существующие устройства способны обнаруживать присутствие заданной молекулы или соединения в пробе воздуха, но не обладают способностью к обобщению. В этой новой работе исследовательская группа стремилась расширить такие возможности, объединив несколько типов существующих технологий.
Устройство состоит из трех частей. Первая часть представляет собой своего рода нанодиск, содержащий модифицированные обонятельные рецепторы человека, выращенные с использованием бактерий E. coli. Вторая часть представляет собой устройство, имитирующее нейронные синапсы. И третье устройство — искусственная нейронная сеть.
Когда в устройство подается проба воздуха, содержащиеся в ней одоранты уникальным образом связываются с обонятельными рецепторами. Информация от первого устройства передается второму, которое реагирует заранее определенным образом, который расшифровывается искусственной нейронной сетью.
-
Сравнение обонятельной системы человека и искусственной обонятельной системы. Кредит: Достижения науки (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adl2882.
-
Связь между обонятельной системой человека и искусственной обонятельной системой. Искусственная обонятельная система состоит из обонятельного сенсорного нейронного аппарата и органического синаптического аппарата. Кредит: Достижения науки (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adl2882.
-
Паттерны запахов, извлеченные из искусственной обонятельной системы, и искусственная нейронная сеть, используемая для обучения и моделирования выводов. Система демонстрирует замечательную точность в различении четырех разных запахов на уровне длины молекулярной цепи (90–100%). Кредит: Достижения науки (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adl2882.
Чтобы определить, какой одорант присутствует в образце воздуха, исследователи обучили нейронную сеть образцам — в данном случае короткоцепочечным жирным кислотам, число молекул углерода которых варьировалось от трех до шести.
Команда выбрала четыре конкретные жирные кислоты, которые, как известно, присутствуют в образцах дыхания людей с определенными типами рака желудка. Устройство с точностью 90% различало четыре типа жирных кислот.
Исследовательская группа планирует продолжить свою работу, добавив больше рецепторов.
Больше информации:
Хён У Сон и др., Искусственная обонятельная система распознавания образов, основанная на обонятельных рецепторах человека и органических синаптических устройствах, Достижения науки (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adl2882.
© 2024 Сеть Science X
Цитирование: Объединение обонятельных рецепторов человека с искусственными органическими синапсами и нейронной сетью для обнаружения рака (2024 г., 24 мая), получено 25 мая 2024 г. с https://medicalxpress.com/news/2024-05-combining-human-olfactory-receptors- искусственный.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.
