«Электронный нос» конкурирует с собаками в успешности обнаружения взрывчатки

Коллектив ученых Калифорнийского университета в Санта-Барбара (UCSB), возглавляемый Карлом Мейнхартом (Carl Meinhart) и Мартином Московицем (Martin Moskovits), разработал детектор на базе микрожидкостной технологии, который имитирует функции обонятельных рецепторов собаки. Приспособление обладает высокой чувствительностью для выявления следов определенных молекул, и избирательностью, чтобы отличать искомое вещество от похожих.

Смонтированный в микрочипе «электронный нос» состоит из двух частей: микроканала, который в 20 раз тоньше человеческого волоса, и рамановского мини-спектрометра. В жидкостном микроканале молекулы абсорбируются с повышением концентрации на шесть порядков. Затем, поглощенные молекулы взаимодействуют с наночастицами, что усиливает их спектральную сигнатуру, регистрируемую при возбуждении лазерным лучом. Запрос в компьютерную базу спектральных сигнатур позволяет окончательно идентифицировать тип захваченных молекул.

Результаты испытаний устройства, представленные в статье, которая появилась в этом месяце в журнале Analytical Chemistry, показывают, что оно способно обнаруживать присутствие в воздухе молекул 2,4-динитротолуэна — летучего компонента взрывчатки ТНТ. Для выявления этого вещества в концентрациях менее 1 части на миллиард, находящихся за пределом восприятия человеческих чувств, успешно применялись собаки.

Но, подобно людям, собаки могут отвлекаться или уставать, тогда как новое устройство, обеспечивая сопоставимую чувствительность, передает результаты точных измерений непосредственно на компьютер.

Новая технология запатентована и эксклюзивно лицензирована фирме SpectraFluidics, образованной в 2008 г. бывшим сотрудником лаборатории Мейнхарта, доктором Брайаном Пюреком (Brian Piorek) при участии частных инвесторов.