Команда биоинженеров из Массачусетского технологического института разработала технологию, при помощи которой возможно в лабораторных условиях производить рецепторы запаха, которые по принципу своей работы в точности соответствует своему природному аналогу - носу. Помимо создания новой разработки, пригодной для использования в промышленности, ученые надеются понять, как чувство обоняния способно распознавать и различать миллионы разных запахов и их комбинаций.
"Обоняние, вероятно, является древнейшим и самым примитивным из существующих чувств, однако никто до сих пор так и не понял, как именно оно работает", - говорит Чжан Шугуан, заместитель директора Центра биомедицинских наук при Массачусетском технологическом институте.
"Искусственный нос" однажды может заменить сложные многоуровневые средства обнаружения запахов на химических производствах или в аэропортах при поиске взрывчатки, кроме того он имеет массу медицинских практических приложений. В Массачусетсе рассказывают, что до сих пор все усилия в отношении понимания молекулярной основы природы запахов упирались в сложности белковых анализов, происходящих в обонятельных рецепторах.
"Главное препятствие в изучении запахов заключается в том, что мы не могли добиться производства достаточного количества рецепторов и сделать их совершенно однородными. Теперь наконец создана технология для из производства", - говорит один из авторов исследования Брайен Кук.
При том, что запах является одним из базовых чувств, он менее всего изучен и наиболее сложен ля анализа. Известно, что за формирование обонятельных рецепторов отвечает как минимум 400 разных генов, большинство из которых отвечают и за другие функции. Животные, такие как мыши или собаки, имеют более 1000 разных обонятельных рецепторов.
Именно наличие множества рецепторов позволяет ощущать гаммы запахов. Фактически даже самый базовый запах включает несколько рецепторов и по тому, как происходит это включение работает наш мозг, говорят исследователи. Обонятельные рецепторы, связанные с молекулами запаха, способны создавать палитры запахов и это представляет собой самую большую проблему в понимании систем обоняния.
Рецепторы, которые связаны с молекулами, как правило покрывают поверхность клеток, поскольку мембраны клеток состоят из двойного слоя жировых молекул - липидов, протеины репепторов очень гидрофобны. Когда эти клетки удается получить по отдельности, то они при минимальном наличии воды теряют свои свойства. Поэтому получить много белков и изучить их в деталях крайне сложно.
В итоге учеными было принято решение об искусственном воспроизводстве белков и рецепторов. Данный метод позволил создать некий аналог естественной системы обоняния.
В будущем группа исследователей намерена создать портативные устройства для определения запахов и трансляции результатов. Создав такое устройство было бы возможно использовать для ранней диагностики многих заболеваний, таких как диабет или рак кожи.
| 
