Биоинженеры из Массачусетского технологического института (MIT) нашли способ производить обонятельные рецепторы в промышленных масштабах. Возможно, в будущем новая технология сменит служебных собак на их нелёгком посту и поможет проводить раннюю диагностику раковых заболеваний.
Напомним, что обоняние (наряду с осязанием) считается древнейшей сенсорной системой. Однако принцип его работы не вполне ясен – восприятие запахов нельзя измерить непосредственно.
За нюх у человека отвечают около 400 генов – больше, чем за какое-либо другое чувство. А у собак и прочих способных животных это число может быть в несколько раз больше, что позволяет им улавливать десятки тысяч разнообразных запахов. И различать их.
Рецепторами пахучих веществ служат мембранные белки, расположенные на поверхности клеток. Поскольку внешний слой клеток сформирован жирными кислотами, «нюхательные» протеины гидрофобны, то есть боятся воды.
Соответственно, когда эти белки извлекают из естественных условий обитания и помещают в среду, содержащую молекулы воды (что практически неизбежно с технологической точки зрения), они теряют свои полезные способности.
"Гидорфобность чрезвычайно затрудняет локализацию рецепторов в количествах, необходимых для их детального изучения ", — поясняет ведущий автор исследования Лизлотт Кайзер (Liselotte Kaiser).
Доктор Кайзер и её коллеги потратили несколько лет на поиск возможных путей изоляции «чистых» обонятельных белков в гидрофобном растворе.
В итоге им удалось разработать доступную технологию синтеза – в среде из масла зародышей пшеницы. Отчёт об этом исследовании должен быть опубликован в журнале PNAS.
Американцы уверены, что новый метод вполне позволяет начать промышленное производство искусственных носов.
По мнению одного из авторов новой технологии доктора Шугуана Чжана (Shuguang Zhang), однажды «массачусетские» искусственные носы заменят специально обученных собак, используемых и для поиска наркотиков и взрывчатых веществ.
Кстати, возможности синтетического обоняния изначально заинтересовали не гражданских специалистов, а военных: финансирование учёным предоставило агентство DARPA.
В будущем группа из MIT планирует самостоятельно заняться разработкой портативного «нюхательного» устройства. Такой прибор, по замыслу учёных, должен помочь в ранней диагностике многих заболеваний, обладающих специфическим запахом, в том числе различных форм рака.
Кстати, для искусственных носов учёные уже изготовили искусственные сопли. А ранее мы рассказывали об электронных носах, которые: вынюхивают кокаин, рак и взрывчатку. Между тем шаттлы перед полётом обнюхивает особенный человек.
