¿Por qué no podemos reemplazar los perros rastreadores con narices electrónicas?

Redacción Mx Político.- En comparación con otros sentidos, nuestro sentido del olfato a menudo se pasa por alto. Nuestras narices pueden alertarnos de riesgos como comida podrida, fugas de gas y tostadas quemadas. Pero para tareas avanzadas como detectar bombas o contrabando, o enfermedades como el cáncer, a menudo confiamos en la capacidad olfativa superior de los perros.

Entrenar animales lleva tiempo y su trabajo puede ser arduo e incluso peligroso. Dada nuestra creciente perspicacia electrónica, ¿por qué no podemos desarrollar narices electrónicas en su lugar?

Según Roque, profesor asistente de Ingeniería Biomolecular en la Escuela de Ciencia y Tecnología NOVA de Portugal, el concepto de narices electrónicas existe desde la década de 1980.

«Los dispositivos que imitan el sistema olfativo suelen tener una cámara que representa la cavidad nasal y sensores, los receptores olfativos», explica. Las mezclas complejas de odorantes que ingresan a la cámara provocan cambios en las propiedades físico-químicas de los sensores, y estos cambios se convierten en señales electrónicas.

La química de los olores.

Los olores son esencialmente detectables gracias a los compuestos orgánicos volátiles (COV). Estas son moléculas pequeñas que poseen una alta presión de vapor, lo que significa que se evaporan fácilmente a un estado gaseoso.

Cuando los animales encuentran un olor, normalmente saben qué respuesta fisiológica y conductual, como el miedo o la excitación, es la más apropiada. Pero una nariz electrónica debe estar entrenada en conjuntos de datos de muestras de COV para aprender a hacer coincidir los olores con su material de origen.

«Imagine entrenar una nariz electrónica para distinguir entre dos marcas de café: A y B. Necesita recopilar señales de sensor para varias muestras de café A y varias muestras de café B», agrega Roque. Esto significa que, al igual que los perros rastreadores, las narices electrónicas necesitan mucho entrenamiento para ser útiles.

«En teoría, las narices electrónicas se pueden entrenar para oler cualquier muestra de VOC. Varios ejemplos de un olor particular podrían enseñar al sistema a reconocer el patrón de señal asociado», señala Roque. «Las narices electrónicas también podrían detectar nuevos VOC sin capacitación previa, pero actualmente esto es más realista para sensores que son altamente selectivos para VOC particulares o clases de VOC».

Detección de enfermedades

Como coordinador del proyecto SCENT, Roque desarrolló un nuevo sensor de gel capaz de detectar signos de enfermedad. El gel altera sus propiedades en presencia de ciertos VOC, y los algoritmos usan estas respuestas características para catalogar diferentes patógenos.

El e-nose fue capaz de predecir la presencia de microbios causantes de enfermedades dentro de una muestra con un alto grado de exactitud y precisión. También descubrieron que solo 18 COV permitieron que la nariz electrónica identificara patógenos con una precisión del 77 % y hasta un 100 %.

«Actualmente, la detección de una infección microbiana en un entorno clínico lleva de 24 a 36 horas, y para las bacterias de crecimiento lento, hasta una semana. Al detectar los COV bacterianos como biomarcadores de infección, las narices electrónicas aceleran esto y mejoran los resultados clínicos», explica Roque.

Entonces, ¿por qué los perros siguen adelante por una nariz?

Según Roque, actualmente hay algunas tecnologías de nariz electrónica disponibles en el mercado, como los sistemas de monitoreo de la calidad del aire. Pero a menudo los caninos los superan.

«Aunque debería ser posible entrenar a los narices electrónicas para oler la mayoría de las cosas que los perros pueden oler, los perros conservan ciertas ventajas. Su sentido del olfato es extremadamente sensible y puede identificar los COV en concentraciones muy bajas. Los sensores también tienen una vida útil más corta que los perros y son más vulnerables a la humedad y la temperatura», comenta Roque.

Otro desafío es lograr el grado de miniaturización requerido para narices electrónicas móviles o autónomas, dada la potencia de procesamiento requerida y la gran cantidad de muestras de validación que los sensores deben acomodar.

Sin mencionar los obstáculos regulatorios que también se avecinan para permitir el uso público de tales dispositivos.

Sin embargo, el futuro es brillante para las narices electrónicas, dice Roque. «A medida que avanza la tecnología, lo que lleva a un análisis más rápido, con mayor exactitud y precisión, estoy seguro de que pronto veremos nuevas aplicaciones de nariz electrónica, especialmente para el diagnóstico clínico».

Cuidado perros, los robots también vienen por sus trabajos.

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