Czy można zobaczyć zapach? Jak wykryć raka płuc badając powietrze wydychane przez pacjenta? Dr Aleksander Kubiak z Katedry Inżynierii i Aparatury Procesowej Wydziału Nauki o Żywności na takie pytania próbuje znaleźć odpowiedź.
Wszystko zaczęło się trzynaście lat temu. W 1997 roku dr
Kubiak (na zdj.) przebywał na uniwersytecie w Stuttgarcie w Niemczech w ramach
grantu Copernicus finansowanego przez Unię Europejskią. Badał wykorzystanie
komputerowej analizy obrazu i metod sztucznej inteligencji do identyfikacji
jakościowej nasion pszenicy. W 2000 roku podczas stypendium w USA na Stanowym
Uniwersytecie Północnej Dakoty w Fargo zajmował się wykorzystaniem komputerowej
analizy obrazu do identyfikacji nasion pszenicy porażonych przez Fusarium oraz
badaniami z zakresu wykorzystania elektronicznego nosa w ocenie jakości mięsa
wołowego. Po powrocie do kraju przygotował grant Inteligentne sensory zapachu
do szybkiej oceny jakości nasion rzepaku. Grant zostal przyjęty do realizacji
przez Komitet Badań Naukowych i badania ruszyły.
W katedrze powstał pierwszy prototyp elektronicznego nosa,
ktory wykorzystano do oceny jakości rzepaku. Dlaczego rzepak?
- Bo według mnie to ciekawy temat. Używamy powszechnie oleju
rzepakowego, produkujemy biopaliwa, potrzebny jest zatem szybki i skuteczny
system oceny jakosci nasion rzepaku - wyjaśnia dr Kubiak. Rzepak zbierany na
polu często jest mokry, trzeba go wysuszyć, a podczas suszenia zdarza się
przypalenie nasion. Wtedy przy ocenie jakości nasion można wykorzystać
elektroniczny nos. Niestety, takie badania nie są jeszcze prowadzone na skalę
przemysłową.
To, czym aktualnie zajmuje się dr Aleksander Kubiak, to
elektroniczny nos wykorzystujący kolorymetryczne sensory zapachu. Tajemnicze
urządzenie prezentuje się niepozornie. Dr Aleksander Kubiak pokazuje małą
płytkę z kolorowymi punkcikami - to podstawowy element elektronicznego nosa. Na
punkcikach znajdują się związki zmieniające barwę pod wpływem obecności różnych
gazów. Przez otworki w płytce przepompowywane jest powietrze z otoczenia
badanego materiału i wówczas punkty zmieniają swoje barwy. Teraz wystarczy, że
za pomocą kamery zarejestrujemy obraz i korzystając z komputerowej analizy
obrazu można na ekranie monitora „zobaczyć" zapach.
W taki sposób można przebadać np. powietrze w skrzyni z
kilkudziesięcioma kilogramami jabłek. Jeśli nawet kilka zacznie się psuć i
wydzielać jeszcze niewykrywalny dla ludzkiego nosa zapach, nos elektroniczny
powinien bezbłędnie wykryć obecność psujących się owoców.
Dotychczas żadna polska firma nie wykorzystuje masowo
elektronicznego nosa do badań jakości żywnosci. - Także na Zachodzie są to jak
na razie badania nowatorskie - dodaje dr Kubiak. - My możemy się szczycić, że
Kortowo jest pionierem w kraju w zakresie badań żywności, a prace badawcze nad
elektronicznym nosem są prowadzone oprócz naszej uczelni jedynie w Poznaniu i
Lublinie.
Jakie perspektywy otwierają się przed elektronicznym nosem?
- Interesuje się nim także medycyna. Lekarze mogą na przykład wykryć nowotwór
płuc badając wydychane przez pacjenta powietrze. Również policja i straż
graniczna mogą korzystać z tego urządzenia szukając ukrytych narkotyków lub
przemycanych papierosów. Do tej pory wykorzystywano do tego celu psy, ale już w
przyszłości mogą je zastąpić elektroniczne nosy.