Pro dan kontra sistem hidung elektronik. Lidah elektronik

Menurut Kementerian Kesehatan, pada minggu kedua bulan November, lebih dari 160 ribu orang berobat ke rumah sakit akibat influenza dan ARVI, dimana 66,7% di antaranya adalah anak di bawah 17 tahun.
Tercatat, angka kejadian pada musim epidemi saat ini lebih tinggi 13,7% dibandingkan periode yang sama musim lalu.

Dalam kebanyakan kasus, orang yang terserang flu ringan atau pilek tidak pergi ke dokter, namun lebih memilih untuk mengobati sendiri. Mereka sering melakukan ini dengan bantuan obat vasokonstriktor (tetes atau semprotan hidung), karena sangat nyaman dan dijamin membantu.

Tapi apakah kita tahu segalanya tentang “penyelamat” ini? Mari kita lihat semua pro dan kontra dari obat-obatan tersebut.

Kelebihan:

• Obat-obatan tersebut mempersempit lumen pembuluh darah, yang membantu meredakan pembengkakan rongga hidung sehingga membuat pernapasan lebih mudah. Oleh karena itu, obat ini sangat efektif untuk mengatasi hidung tersumbat.
• Obat-obatan tersebut memiliki efek hampir instan yang berlangsung dari 4 hingga 12 jam. Jika Anda mengoleskan obat tetes ke hidung beberapa kali sehari, efeknya akan bertahan selama sehari. Obat serupa dibuat berdasarkan fenilefrin atau naphazoline, dan sekarang xylometazoline juga sering digunakan.
• Kisaran harga: dari 15 hingga 180 hryvnia.
• Ketika digunakan secara topikal, mereka praktis tidak diserap ke dalam darah, yang menjamin keamanan relatifnya.

Tidak mungkin untuk tidak menyebutkan di sini obat vasokonstriktor yang dibuat berdasarkan air laut, misalnya Meralis. Obat-obatan tersebut tidak hanya menyempitkan pembuluh darah di hidung, sehingga menghilangkan pembengkakan, tetapi juga dengan bantuan air laut menjaga kondisi normal mukosa hidung.

Minus:

• Anda tidak dapat menggunakannya lebih dari seminggu, karena pembuluh darah menjadi terbiasa dengan obat tersebut dan berhenti merespons. Hal ini penuh dengan terjadinya rinitis akibat obat.
• Pembuluh darah menjadi sangat rapuh, sehingga meningkatkan kemungkinan pendarahan bahkan dengan cedera sekecil apa pun atau perubahan tekanan darah.
• Penggunaan obat tetes yang tidak tepat dapat menyebabkan peningkatan tekanan darah, gangguan tidur, dan peningkatan detak jantung.
• Wanita hamil dilarang keras mengonsumsi obat vasokonstriktor. Mempengaruhi seluruh tubuh, mereka menimbulkan bahaya bagi perkembangan bayi dalam kandungan.
• Obat-obatan ini tidak memiliki efek terapeutik, menghilangkan tanda-tanda pilek, namun tidak melawan penyebabnya.

• Bahan-bahan ini mengeringkan mukosa hidung, sehingga mengurangi kekebalan umum dan lokal tubuh.

Dengan penggunaan obat vasokonstriktor yang tidak terkontrol, terjadi kecanduan yang dapat menyebabkan terjadinya rinitis kronis akibat obat. Hal ini juga penuh dengan gangguan fungsi penciuman dan mimisan. Selain itu, “kecintaan” terhadap obat tetes ini dapat dipersulit oleh kejang pembuluh darah otak dan menyebabkan stroke iskemik. Oleh karena itu, pengobatan tersebut tidak cocok untuk orang yang menderita penyakit jantung, hipertensi, atau peningkatan fungsi tiroid.

Seperti yang bisa kita lihat, obat vasokonstriktor bukanlah obat yang optimal untuk pilek atau pilek.
Alternatif dekongestan untuk meredakan pembengkakan dan memulihkan pernapasan adalah semprotan yang berbahan dasar larutan hipertonik air laut. tindakannya tidak akan segera dimulai, tetapi mulai hari kedua, tetapi selain efek anti-edema, kita akan menjaga mukosa hidung dalam keadaan fisiologis, dan akan menerima efek anti-inflamasi dan penguatan imun.

Dan yang terpenting, obat-obatan tersebut tidak menimbulkan ancaman bagi anak-anak dan ibu hamil, serta tidak menimbulkan kecanduan.

Seperti yang dikatakan Hippocrates yang agung: “Air laut membasuh segala penyakit.”
Gunakan untuk pencegahan dan pengobatan. Jangan sakit!

Ketika orang tua mulai mengumpulkan kotak P3K untuk bayi mereka yang baru lahir, aspirator harus menjadi komponen wajib. Hal ini merupakan hal yang sangat penting dalam merawat bayi baru lahir, karena hampir semua bayi mungkin mengalami gangguan pernafasan pada minggu-minggu pertama, yang berarti akan timbul masalah dalam pemberian makan. Banyak orang tua yang belum mengetahui bahwa anak di bawah 4 bulan tidak bisa makan dengan normal jika hidungnya tersumbat. Jika terdapat banyak lendir dan sekret di saluran hidung, maka harus dikeluarkan. Aspirator untuk bayi baru lahir juga diperlukan bila udara di ruangan tempat anak menghabiskan sebagian besar waktunya sangat kering. Hal ini dapat menyebabkan terganggunya fungsi penuh mukosa hidung dan berkembangnya rinitis. Dan jika kita memperhitungkan bahwa untuk anak yang baru lahir praktis tidak ada obat yang aman untuk mengatasi masalah hidung, maka kebutuhan akan aspirator meningkat beberapa kali lipat.

Mengapa bayi baru lahir membutuhkan aspirator?

Jika anak di bawah empat bulan mengalami gejala rinitis ringan sekalipun, sebaiknya segera konsultasikan ke dokter. Ketika seorang anak mengalami sedikit hidung tersumbat, ia mulai menolak payudara, tidurnya sangat buruk dan sedikit, dan mungkin menangis dalam tidurnya. Selain itu, bayi akan terus-menerus kekurangan oksigen, karena ia tidak tahu cara bernapas melalui mulut, sehingga otak dan seluruh organ dalam akan berada dalam keadaan hipoksia. Anda tidak boleh menggunakan obat vasokonstriktor untuk bayi baru lahir, karena dapat menyebabkan keracunan serius pada bayi. Aspirator hidung adalah solusi yang sangat baik untuk masalah ini, karena secara efektif dan cepat memompa keluar cairan dari hidung anak, dan jika ada kerak di dalamnya, maka harus dilunakkan terlebih dahulu. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan tetes khusus yang dibuat berdasarkan garam laut, atau Anda dapat menggunakan larutan garam meja biasa, yang dapat dibuat di rumah.

Ketika seorang anak berusia empat bulan, ia secara bertahap belajar bernapas melalui mulut, yang menyederhanakan masalahnya. Pada saat yang sama, dia masih belum tahu cara membuang ingus untuk menghilangkan penumpukan di hidungnya sendiri. Dalam hal ini, sekret hidung, jika tidak dikeluarkan, dapat mengalir bebas melalui tabung pendengaran internal ke dalam rongga telinga tengah. Untuk alasan yang sama, anak mulai menderita otitis media akut, sehingga antibiotik yang sangat berbahaya harus digunakan.

Aquamaris - obat tetes untuk bayi baru lahir

Untuk sedikit menghilangkan masalah pernapasan, Anda dapat menggunakan obat tetes khusus untuk bayi baru lahir - aquamaris. Ini membilas semua saluran hidung bayi dengan sangat cepat dan efektif dan merupakan produk yang sama sekali tidak berbahaya bagi anak-anak terkecil.

Perlu dicatat bahwa banyak anak tidak mengetahui bahwa, karena masalah pernapasan, seorang anak mungkin mulai mengalami hipoksia, yang sangat berbahaya bagi kesehatan bayi baru lahir, yang masih sangat lemah. Oleh karena itu, jika Anda menggunakan aspirator bersama dengan obat tetes hidung yang dipilih dengan benar, masalah kesulitan bernapas pada bayi baru lahir sangat mungkin teratasi. Perlu juga dicatat bahwa seluruh proses pengisapan lendir terjadi tanpa rasa sakit, sangat cepat dan efektif.

Tentu saja, sebelumnya sangat sedikit yang pernah mendengar tentang aspirator, tetapi saat ini aspirator menjadi alat yang semakin populer untuk mengatasi masalah pernapasan pada bayi baru lahir. Pada saat yang sama, banyak ulasan menunjukkan bahwa aspirator benar-benar efektif dan dapat melakukan tugasnya dengan baik.

Aspirator untuk bayi baru lahir: semua yang perlu diketahui orang tua

Belakangan ini, aspirator untuk bayi baru lahir semakin populer. Obat ini sangat efektif jika Anda perlu mengeluarkan lendir dan kontaminan lain dari hidung bayi Anda tanpa menggunakan obat-obatan yang dapat membahayakan bayi Anda.

Jenis aspirator apa yang tersedia untuk bayi baru lahir?

Di berbagai tempat Anda akan dapat melihat iklan aspirator, dan setiap produsen akan mengklaim bahwa perangkat yang mereka produksi adalah yang terbaik. Anda tidak boleh percaya pada iklan yang mewah, karena mahalnya harga sebuah aspirator tidak selalu dapat dibenarkan dalam kenyataan. Perlu dicatat bahwa semua aspirator masa kini dapat dibagi menjadi dua kelompok: aspirator jarum suntik, yang sebenarnya merupakan bohlam kecil; aspirator mekanis - alat ini mengeluarkan sekret dari hidung bayi dengan mengorbankan paru-paru orang tua; aspirator elektronik adalah model paling modern yang menggunakan kompres khusus yang dapat dikontrol menggunakan sirkuit mikro khusus; vakum - perangkat semacam itu sangat efektif, tetapi perangkat tersebut harus dipasang ke penyedot debu.

Pro dan kontra dari berbagai jenis aspirator

Setiap jenis aspirator memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, yang harus diperhatikan saat memilih perangkat untuk anak Anda. Jarum suntik dapat dibeli di apotek mana pun, harganya murah dan mudah dibersihkan sebelum digunakan. Pada saat yang sama, sangat mudah bagi mereka untuk merusak selaput lendir, dan anak-anak tidak terlalu suka jika jarum suntik seperti itu ada di hidung mereka.

Aspirator mekanis sangat mudah digunakan: salah satu ujungnya dimasukkan ke dalam saluran hidung anak, dan ujung lainnya ke dalam mulut orang dewasa. Berkat filter khusus yang dapat diganti, lendir tidak masuk ke tubuh orang dewasa. Selain itu, ujungnya sangat mudah untuk disterilkan, tetapi ini tergantung modelnya.

Aspirator elektronik dapat digunakan tidak hanya untuk mengeluarkan lendir, tetapi juga untuk membilas saluran hidung bayi baru lahir, serta untuk melembabkannya sepenuhnya. Kerugian besarnya adalah biaya perangkat, dan juga fakta bahwa perangkat tersebut cukup sering rusak. Pada saat yang sama, anak-anak senang dengan musik ceria yang dibuat oleh aspirator saat bekerja.

Aspirator vakum beroperasi menggunakan penyedot debu rumah tangga, tetapi pada saat yang sama memiliki pengatur daya independen, yang mengurangi risiko cedera seminimal mungkin. Tentu saja, tidak semua anak bereaksi secara normal terhadap suara penyedot debu yang berfungsi, tetapi sangat mungkin untuk mengubah keseluruhan prosedur menjadi permainan. Aspirator ini dapat digunakan dalam jangka waktu yang sangat lama, namun dengan perawatan nozel yang hati-hati.

Sistem lengkap untuk merawat hidung bayi baru lahir

Banyak dokter menganjurkan agar segera setelah kelahiran seorang anak, belilah perlengkapan khusus yang akan membantunya merawat rongga hidung dengan baik: sebotol air laut, aspirator, dan obat tetes vasokonstriktor, tetapi akan diproduksi dengan dosis untuk bayi baru lahir. dan tidak akan menyakitinya. Selama bertahun-tahun, kompleks paling populer untuk bayi baru lahir adalah Otrivin.

Menggunakan aspirator untuk bayi baru lahir

Sebelum Anda mulai menggunakan aspirator untuk bayi baru lahir, Anda perlu mempelajari petunjuk penggunaannya dengan cermat. Dianjurkan juga untuk menggunakan sedikit air laut sebelum prosedur, yang kemudian akan membantu menghilangkan semua kerak dan kotoran dari hidung. Kemudian Anda perlu menyedot lendir sesuai petunjuk dan mencuci aspirator secara menyeluruh. Sebelum digunakan lagi, pastikan untuk mensterilkan ujung aspirator.

Rempah-rempah oriental, kulit kayu cendana dan sedikit buah - inilah Addict, wewangian klasik Christian Dior. Inilah aroma Ma Griffe dari Carven: potongan rumput, daun segar, dan kuncup bunga. Tidak mudah untuk membedakan semua nada ini untuk pertama kalinya dan tanpa petunjuk - Anda memerlukan hidung yang terlatih. Atau teknologi tinggi.

Ahli kimia Portugis Alirio Rodrigues menyusun deskripsi parfum terkenal tanpa membebani indra penciumannya sama sekali. Sebuah komputer yang terhubung ke sistem sensor yang kompleks mencicipi parfum untuk ilmuwan. Jadi Rodriguez menguji metode analisis aroma otomatisnya. Pengujian tersebut berhasil diselesaikan beberapa bulan yang lalu, dan sekarang, menurut ahli kimia, penemuannya dapat sangat memudahkan pekerjaan para pembuat parfum.

Rodriguez bukan satu-satunya yang berhasil mengembangkan sistem “pencicipan elektronik”. Selama beberapa tahun terakhir, para peneliti telah belajar untuk menciptakan perangkat yang mirip dengan fungsi sistem penciuman dan pengecapan manusia. Bukan lagi hanya ilmuwan yang terlibat dalam pengujian; pembuat anggur pun mulai berpartisipasi dalam eksperimen.

Begini cara mereka mencicipi aroma di laboratorium Rodriguez: Pertama, ahli kimia dengan hati-hati memasukkan eau de toilette atau parfum ke dalam jarum suntik dan menyuntikkannya ke lubang penerima perangkat. Untuk percobaan, Anda memerlukan sedikit cairan - sepersepuluh tetes yang tergantung di ujung jarum sudah cukup. Sampel memasuki ruang khusus, yang dengan cepat memanas dan membentuk uap. Kemudian kromatografi gas dan spektrometer massa ikut berperan - instrumen untuk analisis kimia yang tepat. Mereka memungkinkan Anda mengetahui apa sebenarnya dan dalam proporsi apa yang ditambahkan pewangi ke produk mereka. Dan kemudian - matematika murni.

Basis data komputer yang mengontrol analisis berisi informasi tentang bau ribuan zat yang sering digunakan dalam wewangian. Ahli kimia Portugis mengambil data dari katalog yang disusun oleh spesialis dari perusahaan parfum. Mengetahui bau masing-masing bahan, Anda bisa menghitung aroma apa yang akan dimiliki seluruh campuran. Anda hanya perlu memperhitungkan kekhasan indera penciuman manusia.

“Bahkan seorang ahli yang sangat baik pun dapat mengidentifikasi paling banyak tiga atau empat komponen paling terang dalam bau yang kompleks,” jelas Rodriguez. “Mereka menentukan aromanya.” Hidung menganggap semua komponen lainnya sebagai nuansa kecil. Inilah yang digunakan oleh ahli kimia Portugis. Pengetahuan Rodriguez adalah program komputer yang dibuat di laboratoriumnya. Ini menghitung zat mana yang memberikan kontribusi terbesar terhadap aroma parfum. Di sini Anda harus memperhitungkan tidak hanya proporsi bahan-bahannya, tetapi juga sifat kimianya, seperti volatilitas. Hasilnya, komputer menghasilkan deskripsi aroma dalam bentuk definisi singkat: “citrus”, “herbal”, “floral”. Perkiraan tersebut tidak berbeda jauh dengan pendapat para ahli.

Menganalisis aroma parfum terkenal adalah langkah awal. Dengan menggunakan metode baru, dimungkinkan untuk memperoleh karakteristik kombinasi zat aromatik yang benar-benar baru. Untuk melakukan ini, tidak perlu menyiapkan campuran itu sendiri - cukup masukkan daftar komponen ke komputer dan tunjukkan proporsinya. “Para pembuat wewangian menciptakan wewangian baru melalui trial and error yang mahal,” kata Rodriguez. “Dengan bantuan pencicipan virtual, Anda dapat dengan cepat memilih resep yang paling sesuai, lalu mengolahnya dengan cara lama, dengan tangan.” Ahli kimia mengakui bahwa komputer belum mampu sepenuhnya menggantikan manusia. Kebutuhan untuk selalu mengacu pada katalog yang dibuat oleh para ahli merupakan titik lemah dari seorang pembuat parfum elektronik.

Di laboratorium ahli neurofisiologi Israel, Noam Sobel, mereka berupaya mengajari para teknisi untuk mengevaluasi bau secara mandiri. Sobel dan rekan-rekannya sedang menguji “hidung elektronik”, sebuah perangkat yang mensimulasikan fungsi indra penciuman. Perangkat ini merupakan seperangkat sensor kimia mini yang bereaksi terhadap zat organik yang ada di udara. Sekarang perangkat tersebut digunakan untuk mendeteksi obat-obatan terlarang dan bahan peledak. Ilmuwan Israel akan mencari aroma baru menggunakan hidung elektronik. Untuk melakukan ini, mereka mengajarkan perangkat tersebut untuk meniru selera manusia. Sekelompok 56 relawan bertindak sebagai panutan.

Para ilmuwan meminta pengunjung laboratorium untuk mencium tabung reaksi yang berisi 123 bahan kimia berbeda dan menilai sensasinya dalam skala khusus. Bau dalam percobaan itu sangat berbeda. “Saya mencoba semuanya sendiri,” kata Rafi Haddad, salah satu penulis proyek tersebut. “Minyak esensial dari tanaman jeruk memiliki aroma yang paling menyenangkan.” Hal yang paling menjijikkan yang dicium Haddad adalah asam valerat murni. Baunya sangat mengingatkan pada dua hal - “keju busuk dan kaus kaki kotor”.

Setelah orang memberi peringkat pada zat tersebut, sampel diberikan ke perangkat untuk “diendus”. Haddad dan Sobel menemukan pola sederhana - satu kelompok sensor merespons bau yang tidak sedap bagi manusia, dan kelompok sensor yang sangat berbeda merespons bau yang menyenangkan. Para ilmuwan mengambil pengamatan ini dan menulis program baru untuk hidung elektronik. Sekarang ia memberi peringkat bahkan pada bau yang belum pernah ia temui sebelumnya. Misalnya, perangkat pasti tidak menyukai buah busuk atau aseton, tetapi stroberi akan menyukainya.

Para ilmuwan yakin bahwa sistem mereka siap untuk penggunaan praktis. Penggunaan perangkat tersebut akan mempercepat pengembangan zat aromatik berkali-kali lipat. Ahli kimia terus-menerus mensintesis komponen baru untuk parfum. Para pembuat parfum tidak punya waktu untuk mengevaluasi semuanya. “Seorang ahli mungkin mengerjakan sampel aromatik selama dua hingga tiga jam dan kemudian perlu istirahat yang lama,” kata Haddad. “Alat analisa otomatis dapat mengevaluasi bau 24 jam sehari.”

Bukan hanya pembuat parfum saja yang bisa mendapatkan manfaat dari penggunaan teknologi tinggi. Pencicip elektronik dapat membuat hidup lebih mudah bagi para pecinta anggur. Ahli kimia Portugis Jose Marques yakin akan hal ini. Dia mengadaptasi penganalisis komposisi kimia cairan untuk mencicipi Madeira. Perangkat ini mendeteksi zat organik dalam anggur yang terbentuk selama pematangan minuman. Kini pencicip elektronik dapat menentukan usia Madeira dengan akurasi 1,8 tahun. Ini baru permulaan. “Tantangan berikutnya adalah mengajarkan perangkat untuk memprediksi apa yang akan terjadi pada anggur yang matang di masa depan,” kata Marques. Untuk saat ini, hanya spesialis yang sangat baik yang dapat memberikan perkiraan seperti itu. “Seorang pencicip berpengalaman hanya perlu mencicipi anggur muda satu kali, dan dia akan memberi tahu Anda seperti apa rasanya dalam beberapa dekade,” kata ahli kimia tersebut.

Márquez sedang melakukan penelitiannya bersama dengan asosiasi eksportir Madeira - Perusahaan Anggur Madeira. Pendekatan ilmiah dalam mencicipi tidak hanya membuat penasaran orang Portugis. “Beberapa produsen cognac Prancis ternama telah menghubungi kami,” kata Marques. “Mereka meminta kami mengirimkan karya kami untuk ditinjau.”

Lidah elektronik yang digunakan Marquez dalam karyanya dapat dengan mudah diadaptasi untuk berbagai macam minuman. “Yang diperlukan hanyalah mengganti beberapa sensor,” jelas ahli kimia Alisa Rudnitskaya, salah satu pencipta perangkat tersebut. Dia mulai mengerjakan perangkat tersebut di Universitas Negeri St. Petersburg, dan kemudian pindah ke Portugal dengan pengembangannya. “Di Rusia tidak ada cara untuk menemukan investor untuk proyek tersebut,” jelasnya. “Dan di sini kami sudah mempersiapkan komersialisasi perangkat tersebut.”

Lidah dan hidung elektronik sangat menjanjikan, kata ahli kimia dan spesialis anggur Amerika, Bruce Zucklein. “Di masa depan, penganalisis otomatis akan digunakan untuk mengontrol asal usul anggur - misalnya, untuk mengetahui di wilayah mana anggur itu dibuat dan varietasnya.” Semua ini sekarang dilakukan oleh pencicip profesional, tetapi mereka memiliki kelemahan. “Bahkan pakar terbaik pun bersikap subjektif dalam penilaiannya,” jelas Zucklein. “Keuntungan besar dari elektronik adalah bahwa mereka tidak memihak.” Zucklein sekarang bekerja untuk pemerintah negara bagian Virginia dan mengawasi produksi anggur di seluruh wilayah. Namun ia juga memiliki perkembangan keilmuannya sendiri. Beberapa tahun lalu, Zucklein mengadaptasi hidung elektronik untuk mendeteksi waktu terbaik memetik anggur melalui penciumannya. “Ide ini muncul di benak saya saat masih kecil - saat itu saya suka berjalan-jalan di kebun anggur,” kenang ahli kimia tersebut. “Kau tahu, saat buah beri matang, aromanya berubah total!” Para pembuat anggur telah lama mengamati penelitian Zucklein - bahkan ada yang mengizinkannya melakukan eksperimen langsung di kebun anggur mereka. Salah satu produsennya adalah kilang anggur Amerika, Pollak Vineyards. Hasil eksperimen para pebisnis memang mengesankan, namun mereka belum terburu-buru mengadopsi elektronik. “Mungkin, ini semua tentang spesifikasi industri ini,” kata ilmuwan tersebut. “Anda tidak akan menemukan lebih banyak orang konservatif di dunia selain pembuat anggur!”

Insinyur Israel dari Pusat Penelitian Bahan Nano di Universitas Tel Aviv dan Fakultas Kimia telah menciptakan “hidung elektronik”. Produk baru ilmuwan Israel 2-3 kali lipat lebih sensitif terhadap berbagai bahan peledak dibandingkan hidung manusia berkaki empat - anjing. Menurut laporan yang diterbitkan, “hidung”, yang ditemukan di Tel Aviv, adalah sebuah chip yang berisi beberapa ratus sensor ultra-sensitif. Sensor inilah yang bertanggung jawab untuk mendeteksi molekul eksplosif di udara.

Dilaporkan bahwa chip baru Israel mengandung nanotransistor yang mampu mengubah konduktivitas listrik ketika hanya satu molekul peledak yang bersentuhan dengannya. Berdasarkan perubahan terkecil pada konduktivitas listrik nanotransistor yang dipasang, algoritma matematika yang dikembangkan oleh para ilmuwan menganalisis zat yang berinteraksi dengan nanotransistor. Menurut para ilmuwan Israel, perangkat yang mereka hadirkan, jika diproduksi secara massal, akan lebih murah dibandingkan sistem pendeteksi bahan peledak yang ada saat ini.

Pada saat yang sama, informasi pasti tentang sensitivitas chip yang dibuat tidak diberikan, namun dikatakan mampu beroperasi pada konsentrasi bahkan beberapa molekul bahan peledak per kuadriliun molekul milik gas lain. Dalam hal ini, pencarian bahan peledak dilakukan secara real time. Menurut para insinyur Israel, chip elektronik tersebut berhasil membedakan bahan peledak dari zat lain yang mungkin memberikan hasil positif selama pengujian lainnya.

Selain itu, sensor yang dipasang pada chip tersebut mampu mendeteksi alat peledak rakitan, yang mungkin menggunakan bahan peledak nonkonvensional. "Hidung elektronik" ini dilaporkan mampu mendeteksi heksametilen triperoksida diamina atau aseton peroksida, zat yang cukup umum ditemukan pada alat peledak rakitan. Pada saat yang sama, chip Israel, tidak seperti banyak sistem pendeteksi bahan peledak lainnya, dapat menentukan jenis bahan peledak dengan akurasi yang sangat tinggi. Perangkat asal Tel Aviv ini kabarnya juga bisa bekerja dengan cairan.

Penelitian serupa saat ini sedang dilakukan tidak hanya di Israel, tetapi juga di Amerika Serikat dan Rusia. Jadi pada bulan Oktober tahun lalu, para insinyur Amerika dari Universitas Vanderbilt di Tennessee membuat pernyataan tentang penciptaan teknologi baru yang bertujuan untuk mencari bahan peledak berkekuatan tinggi dan rendah. Metode yang dikembangkan oleh ilmuwan Amerika menggunakan pemancar akustik bertahap, yang memungkinkan sinar ultrasonik diarahkan ke objek yang diuji.

Pada saat yang sama, sinar laser diarahkan ke objek yang diuji, yang memungkinkan pengukuran frekuensi getaran cangkangnya secara akurat di bawah pengaruh ultrasound pada objek. Berdasarkan frekuensi dan kekuatan getaran yang terjadi, bahan peledak dapat diidentifikasi dengan tingkat kemungkinan yang cukup tinggi. Namun, sejauh ini cara tersebut hanya berhasil pada kasus dengan bahan peledak yang ditempatkan dalam wadah plastik. Pada saat yang sama, para pengembang mengatakan bahwa di masa depan kemampuan perangkat akan diperluas untuk menyertakan cangkang jaringan.

"Hidung elektronik" di Rusia

Pekerjaan pembuatan “hidung elektronik” juga sedang dilakukan di Rusia. Pada bulan Maret 2013, Rossiyskaya Gazeta menulis bahwa di negara kita sebuah "hidung elektronik" diproduksi di salah satu perusahaan. Pada saat yang sama, perangkat ini diberi tugas paling serius - untuk menangkap molekul dan atom materi di udara untuk kemudian menentukan keberadaan komponen berbahaya dan berbagai bahan peledak.

Pekerjaan yang sangat rumit ini memerlukan penggunaan basis elemen yang agak non-standar. Basis data ini dikembangkan khusus untuk Rusia oleh rekan-rekan Belarusia yang mewakili Asosiasi Ilmiah dan Produksi Negara “Planar”. Ini adalah satu-satunya perusahaan di ruang pasca-Soviet saat ini yang melakukan proses kompleks pengembangan dan produksi peralatan yang diperlukan untuk produksi produk mikroelektronik. Pada saat yang sama, perusahaan ini telah bekerja sama dengan rekan-rekannya di Rusia dalam kerangka program ilmiah dan teknis “Rekayasa Sistem Mikro” yang diterapkan di negara serikat.

Menurut Direktur Jenderal Planar Gennady Kovalchuk, salah satu tujuan utama program ilmiah dan teknis ini adalah terciptanya berbagai sensor dan sensor yang dapat digunakan di berbagai bidang kehidupan kita. Misalnya, mereka dapat digunakan untuk memperingatkan kita tentang semua perubahan penting dalam jaringan pipa minyak dan gas, struktur bangunan, mekanisme dan mesin besar. Pengetahuan seperti itu akan mencegah banyak bencana.

Jika kita kembali ke “hidung elektronik”, maka tujuan utamanya adalah bekerja dengan bahan kimia terlarang. Bahan kimia yang dilarang adalah bahan peledak, obat-obatan, dan berbagai zat beracun. Pada saat yang sama, jumlah elemen yang termasuk dalam tabel tak terucapkan ini bertambah dan berkembang setiap tahun. Komposisi komponen yang digunakan berubah, dan metode produksi baru bermunculan. Oleh karena itu, mengenali zat-zat tersebut dengan cara tradisional menjadi semakin sulit setiap tahunnya.

Saat ini, sejumlah besar dana anggaran dihabiskan untuk modernisasi sistem kontrol di bandara, layanan bea cukai dan perbatasan, serta fasilitas strategis, dan sejumlah besar peralatan baru dibeli. Meskipun dalam kasus ideal, hanya satu yang diperlukan, perangkat universal yang dapat mengenali berbagai macam zat, dengan cepat belajar dan meningkatkan dirinya sendiri, akan menjadi sederhana dan kompak. Tampaknya para insinyur Rusia dapat menawarkan perangkat seperti itu kepada industri.

Kita berbicara tentang perangkat yang disebut “hidung elektronik”, yang bekerja berdasarkan spektrometri mobilitas ion. Menurut Nikolai Samotaev, profesor di Departemen Mikro dan Nanoelektronik di Universitas Riset Nuklir Nasional, ini adalah perangkat portabel yang cukup kompak yang mampu mengidentifikasi ribuan jenis bahan peledak yang ada.

Timbul pertanyaan: mengapa perlu menciptakan perangkat rumit seperti itu jika manusia memiliki analog gratis yang diciptakan oleh alam itu sendiri? Kita berbicara tentang anjing, yang sebenarnya adalah penganalisis gas karena indra penciumannya yang sangat berkembang. Hidung anjing mengandung sekitar 200 juta sel penciuman, yang memungkinkan hewan ini menemukan bahkan hanya beberapa molekul unsur yang diinginkan di udara. Namun kompleks alam yang unik pun bukanlah anjing pelacak yang ideal.

Nikolai Samoteev mencatat bahwa ketika melatih seekor binatang, ia diberi bahan peledak untuk menciumnya, menghadiahi anjing itu dengan sesuatu yang enak. Jika seekor anjing ingat bahwa hadiah lezat menantinya karena menemukan bahan peledak, dia akan menghabiskan seluruh hidupnya untuk mencarinya. Sulit bagi seekor hewan untuk membangun kembali misi ini semata-mata secara psikologis. Perangkat modern adalah masalah yang sama sekali berbeda. Perangkat "hidung elektronik" dirancang sedemikian rupa sehingga dengan membawa zat ini atau itu ke perangkat satu kali dan menekan tombol "ingat", Anda dijamin akan meninggalkan semua informasi yang diperlukan dalam memorinya, yang akan disimpan di perangkat selama pengoperasiannya.

Prinsip kerja perangkat kecil dengan belalai plastik tipis diperkenalkan pada tahun 1960-an. Teknologi ini terutama digunakan oleh tentara di unit pertahanan biologis dan kimia. Saat ini, berkat perkembangan mikroelektronika yang sangat pesat, perangkat semacam itu tidak lagi memakan sepertiga volume truk. Perangkat modern tidak hanya berbobot tidak lebih dari 3 kilogram, tetapi juga menjadi sangat sensitif. Instrumen saat ini dapat dengan mudah menunjukkan keberadaan nitrogliserin, RDX, nitrotoluena, bahan peledak C4 di udara dan salah satu bahan peledak paling umum di Rusia - heksogen.

Selain itu, perangkat ini tidak hanya dapat mendeteksi bahan peledak, tetapi juga obat-obatan bahkan dalam dosis yang paling mikroskopis. Jika perlu, alat tersebut juga dapat mengenali manusia, karena seseorang juga memiliki baunya sendiri, dan ini bukanlah bau parfumnya, melainkan bau asam laktat. Bau inilah yang dilatih untuk dicium oleh anjing-anjing yang digunakan oleh Kementerian Situasi Darurat dalam operasi pencarian dan penyelamatan. Jika seseorang terkubur di bawah reruntuhan di ruang yang sempit dan tertutup, baunya lambat laun terakumulasi di ruang tersebut. Bau ini pasti akan meresap melalui reruntuhan. Ini adalah bidang aktivitas lain untuk “hidung elektronik”. Jika sampel yang diambil dari celah reruntuhan mengandung asam laktat, maka Anda harus mencari orang di bawah reruntuhan.

Selain itu, di negara kita perangkat tersebut sama sekali tidak dibuat untuk operasi pencarian. Ini adalah semacam efek samping dari penciptaannya. Tugas awal perangkat ini adalah untuk melindungi fasilitas strategis perusahaan Rosatom. Karena alasan inilah Universitas Riset Nuklir Nasional mengerjakan perangkat tersebut.

Sumber informasi:
http://lenta.ru/news/2014/07/25/nose
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1164303
http://www.rg.ru/2013/03/14/kibernos.html

Jika seorang raja abad pertengahan takut menjadi korban “permainan takhta”, ia menjadi pencicip istana. Bisa dibayangkan betapa hati-hatinya dia mengendus hidangan mencurigakan itu! Kini hidung dan lidah elektronik siap melakukan pekerjaan berisiko ini - perangkat yang dapat merasakan bau racun, bahan peledak, atau penyakit yang paling samar.

Pada tahun 2014, konsorsium Eropa PHOTOSENS mempresentasikan prototipe hidung elektronik yang dibuat dengan litografi nanoimprint. Efek hamburan Raman yang ditingkatkan permukaan memungkinkan diperolehnya “sidik jari” spektral yang tepat dari zat-zat yang ada dalam campuran, yang disimpan pada lapisan emas kasar yang disiapkan secara khusus.

Valeria Kuzyk

Persepsi manusia terhadap penciuman dan rasa bahkan lebih kompleks daripada penglihatan atau pendengaran. Alasannya adalah keragaman sel reseptor yang sangat besar: di hidung jumlahnya mencapai 50 juta, di lidah - 400-500 ribu, dan masing-masing memiliki rangkaian reseptor sensitifnya sendiri. Setelah kontak dengan molekul tertentu, beberapa di antaranya diaktifkan, merangsang reseptor. Sinyal ini tiba di neuron “lebih tinggi”, yang masing-masing terhubung ke banyak sel reseptor sekaligus. Persepsi menciptakan pola tertentu, pola aktivasi saraf, yang diinterpretasikan oleh otak.

Ide untuk meniru prinsip-prinsip ini dimulai beberapa dekade lalu. Yang diperlukan hanyalah membuat "hidung elektronik" - seperangkat sensor yang, ketika berinteraksi dengan campuran gas, akan merespons berbagai komponen bau dalam komposisinya. Saat dipicu, sensor dapat menciptakan “pola” aroma (sidik jari), yang dapat dibandingkan dengan serangkaian standar yang telah disiapkan sebelumnya. “Lidah elektronik” harus bertindak dengan cara yang hampir sama, hanya saja sampel dalam hal ini akan berbentuk cair dan zatnya belum tentu berbau.

Peres “hidung elektronik” mengenali lebih dari seratus zat yang mudah menguap dalam produk makanan, menentukan tingkat kesegaran dan kemurniannya. Pengembang Lituania, yang memperkenalkan konsep ini pada tahun 2014, telah meluncurkannya ke pasar dengan nama FOOD Sniffer.

"Hati" dari hidung

Pencipta sistem tersebut mengikuti dua jalur yang berbeda secara fundamental. Yang pertama mencapai spesifisitas tinggi untuk setiap sensor dalam array, sehingga masing-masing sensor merespons koneksinya sendiri—dan hanya koneksinya saja. Yang terakhir, sesuai dengan prinsip fungsi otak, menggunakan lebih sedikit sensor “diskriminasi” yang merespons kelompok molekul serupa. Implikasinya adalah jika masing-masing sensor merespons sedikit berbeda, respons gabungannya akan membentuk sidik jari yang unik. Itu sudah dapat dibandingkan dengan sekumpulan spektrum referensi dan memperkirakan secara kasar kandungan zat.

Namun bagaimanapun juga, elemen kunci dari hidung dan lidah elektronik adalah sensor. Tugas mereka adalah mengubah sinyal yang timbul dalam bentuk reaksi kimia menjadi bentuk yang lebih nyaman untuk direkam dan diinterpretasikan: listrik, kimia, magnet, suhu... Untuk ini, delapan jenis sensor utama digunakan - konduktometri, ampero- dan voltmetri, potensiometri, impedometri, piezoelektrik dan optik (kolorimetri dan fluorimetri) - berdasarkan prinsip kromatografi dan/atau spektrometri massa. Pengembangan dan penerapan biosensor berdasarkan polimer organik dan bahkan sel utuh sedang berlangsung.

Elemen yang beroperasi berdasarkan prinsip berbeda sering kali digabungkan dalam satu perangkat, sehingga memperkaya kemampuannya—dan mempersulit interpretasi sinyal yang diterima. Namun, bahkan tanpa kerumitan ini, menganalisis data yang diperoleh oleh serangkaian sensor “hidung elektronik” masih merupakan tugas yang sulit. Tren terkini di bidang ini adalah penggunaan jaringan syaraf tiruan. Alat ini sangat berguna jika hasil analisis tertentu tidak dapat diprediksi atau tidak ada standar yang tepat untuk membandingkan data. Dalam proses belajar dari data pengujian dan mencicipi sesuatu yang asing, hubungan antara elemen individu dari jaringan saraf tiruan akan menguat atau melemah, dan “otak” perangkat akan belajar mengenali bau baru.

Hidung dalam susu

Tidak sia-sia kami memulai dengan kisah pencicipan. Saat ini, pengujian keamanan dan kualitas makanan menjadi bidang “terpanas” untuk penerapan perangkat ini. Memang benar, mencoba sepotong roti raja adalah satu hal, hal lain adalah memeriksa apakah sejumlah daging sapi rusak, apakah anggur mengandung kotoran berbahaya, atau apakah ada bakteri dan jamur patogen di dalam gandum. Metode kimia dan biokimia, mikrobiologi dan imunologi yang digunakan untuk tujuan ini cukup akurat, namun tidak murah atau cepat. Yang terakhir ini sangat penting mengingat boomingnya makanan segar tanpa bahan pengawet saat ini.

Bayangkan sebuah pabrik susu yang memproduksi susu yang tidak dipasteurisasi - "hidup". Patogen umum pada susu murni adalah salmonella dan listeria, E. coli dan shigella, patogen brucellosis dan campylobacteriosis. Kultur bakteri diagnostik memerlukan waktu paling lama dua hari: mungkin hanya sedikit manfaat yang tersisa dari susu yang tidak diolah selama waktu tersebut. Namun, bukan hanya susu. Dengan pemilihan sensor yang cermat, hidung elektronik ini dapat dengan cepat mengevaluasi produk yang berbeda. Selain itu, biaya produksi menjadi lebih murah, sehingga semakin mendekatkan mereka ke pasar massal. Misalnya, perusahaan Peres telah menawarkan untuk membeli Food Sniffer dengan harga kurang dari $150, yang menyatakan kemampuannya dalam mendeteksi pembusukan atau kontaminasi makanan dengan patogen. Tapi ini jelas baru permulaan.

Semakin besar dan kompleks sistem sensornya, semakin cepat hidung dan lidah elektronik mulai bersaing dengan pencicip profesional sekalipun. Ada alasan rasional dalam hal ini: persepsi manusia bersifat subjektif dan berubah-ubah, sehingga dalam beberapa eksperimen sensasional, bahkan spesialis terbaik, yang ditempatkan dalam situasi yang tidak nyaman, tidak dapat membedakan anggur merah dari anggur putih berwarna, atau yogurt stroberi dari coklat. Alat tersebut tidak akan berfungsi secara berbeda karena Anda bertengkar dengan istri, kurang tidur, tidak tahan dengan bayam, atau ada hidangan di piring yang kurang menarik.

Bau yang tidak enak

Indera penciuman adalah alat diagnostik yang berharga dalam pengobatan. Anda dapat mengingat banyak adegan dari film sejarah di mana dokter dengan hati-hati mengendus lukanya: apakah gangren sudah dimulai? Secara umum, penyakit menular dan neoplasma sering dikaitkan dengan perubahan metabolisme yang dapat dideteksi melalui indera penciuman. Misalnya, deteksi kanker paru-paru dan payudara, hipoglikemia dan asma menggunakan anjing terlatih telah dijelaskan, serta deteksi tuberkulosis oleh tikus terlatih (“Popular Mechanics” menulis tentang metode ini dalam artikel tentang diagnostik hewan, No. 4 " 2016. - Ed.).

Pencipta hidung elektronik juga tertarik dengan bau penyakit. Pasti sudah banyak yang mendengar bahwa bau aseton dari mulut bisa menandakan penyakit tidak menyenangkan seperti diabetes atau tirotoksikosis. Selain itu, senyawa amonia yang merupakan tanda gagal ginjal juga dapat dicatat. Hidung elektronik juga dapat mendeteksi agen infeksi, dengan sangat efektif dan pada tahap yang sangat awal. Misalnya, immunoassay modern memerlukan protein selubung virus influenza tiga kali lebih banyak dibandingkan biosensor “penciuman” yang menggunakan antibodi.

Terinspirasi oleh kemampuan mengendus anjing yang mengendus, para ilmuwan di Universitas Santa Barbara memutuskan untuk meniru hidung mereka untuk mendeteksi bahan peledak dan obat-obatan. Semua keuntungan: keamanan terkendali, dan tidak perlu berjalan dan memberi makan. Hasil “dog-on-a-chip” adalah detektor spektrometer mini, dilengkapi dengan nanopartikel yang memperkuat sinyal dengan mengikat molekul penanda (berkat ini, perangkat ini mampu mendeteksi zat pada konsentrasi satu molekul per miliar! ). Awalnya, “dog-on-a-chip” dirancang sebagai pendeteksi bahan peledak. Namun ternyata tidak sulit untuk “menyesuaikan” dirinya dengan narkoba dan zat terlarang lainnya. Prototipe perangkat ini telah dibuat di beberapa universitas AS - perlu dicatat bahwa ukurannya hampir tidak lebih besar dari ponsel pintar, dan beberapa dilengkapi dengan modul Bluetooth, GPS, dan WiFi.

Metode ini tidak mengabaikan diagnosis onkologis. Penerapan paling logis dari hidung elektronik adalah untuk mendeteksi kanker paru-paru. Telah lama diketahui bahwa dengan kanker ini (juga dengan asma, serta fibrosis kistik), pengasaman kondensat yang dihembuskan diamati. Lidah elektronik yang paling sederhana dapat mengatasi penentuan perubahan pH, memberikan hasil yang cepat, meskipun jauh dari hasil yang jelas. Namun, dengan membandingkan sampel kondensat dari orang sakit dan orang sehat (dan membuat model sampel ini), para ilmuwan telah mengidentifikasi spektrum 17 zat mudah menguap yang berfungsi sebagai penanda akurat perkembangan kanker paru-paru dan dapat dikenali menggunakan spektrometri massa, kromatografi, dan lainnya. metode.

Hidung profil lebar

Namun, hidung elektronik yang benar-benar bisa membedakan mungkin didukung oleh DNA. Seperti yang dicatat oleh banyak pengembang, molekul-molekul ini tidak terlalu selektif dalam pengenalannya, namun karena sedikit perbedaan dalam struktur, mereka mampu merespons secara berbeda terhadap senyawa yang sama. DNA menawarkan kompleksitas kombinatorial yang sangat besar dan kemampuan untuk dengan mudah mensintesis molekul “reseptor” dari rangkaian nukleotida yang diinginkan. Prototipe yang berfungsi dari perangkat semacam itu telah dibuat; ia menggunakan sejumlah besar molekul DNA yang terkait dengan tag fluoresen.

Hidung dan lidah elektronik yang sempurna dapat menjadi dasar pengembangan implan yang layak untuk menggantikan implan alami - atau melengkapi robot dengan implan tersebut. Lagipula, robot koki sudah bekerja di beberapa dapur. Namun untuk sepenuhnya menggantikan manusia, mengikuti resep dan mampu mengoperasikan penggorengan saja tidaklah cukup, dan seorang juru masak robot perlu belajar bagaimana menentukan kualitas bahan berdasarkan baunya, dan kesiapan suatu hidangan berdasarkan rasa. Perkembangan teknologi ke depan meliputi modifikasi dan penyempurnaan pada bagian sensor: sensitivitas, selektivitas, dan stabilitasnya. Yang paling aktif dalam proses ini adalah bahan nano karbon dengan sifat menjanjikannya - struktur kristal tunggal, komposisi kimia dan struktur spasial yang ditentukan secara tepat, serta karakteristik unik senyawa nano yang terkait dengan efek permukaan. Mungkin sensor bio dan kimia graphene dan fullerene yang harus menjadi langkah berikutnya dalam penelitian dan penerapan komersial hidung dan lidah elektronik. Dan, tentu saja, gadget juga belum dibatalkan: seorang mahasiswa Tiongkok telah mengusulkan konsep hidung elektronik yang dipadukan dengan printer kecil. Anda memindai piringan, perangkat mencari database untuk gambar yang terkait dengan baunya, dan mencetaknya pada kartu pos menggunakan tinta aromatik. Mengapa tidak?