仿生嗅觉和味觉传感技术的研究进展

生物嗅觉和味觉系统具有敏锐的气味和味质感知能力,被认为是自然界最高效的感测系统之一。随着人类社会的发展,气味和味质传感与检测技术对于提高人类的生存质量,保障人类健康具有越来越重要的意义,已被广泛应用于食品安全、环境监测和疾病诊断等领域。文章介绍了仿生嗅觉和味觉传感技术的发展,包括电子鼻和电子舌化学传感技术,基于生物敏感材料的仿生嗅觉和味觉传感技术的原理、组成、技术实现及其应用;此外,还介绍了基于脑机交互的新型在体生物电子鼻和电子舌的研究进展;并对国际上仿生嗅觉和味觉传感技术领域的发展趋势进行了展望。     

自然气味信息在嗅球中的时空编码模式研究（英文）

气味是评价食品新鲜度最重要的参数之一。当气味以其自然浓度存在时,会在嗅觉系统中引发不同的神经活动模式。本研究提出了一种通过检测食物气味进行食物检测与评价的在体生物传感系统。我们通过将多通道微电极植入在清醒大鼠嗅球的僧帽/丛状细胞层上,进而对神经信号进行实时检测。结果表明,不同的气味可以引起不同的神经振荡活动,每个僧帽/丛状细胞会表现出特定气味的锋电位发放模式。单个大鼠的少量细胞携带足够的信息,可以根据锋电位发放频率变化率的极坐标图来区分不同储存天数的食物。此外,研究表明气味刺激后,β振荡比γ振荡表现出更特异的气味响应模式,这表明β振荡在气味识别中起着更重要的作用。综上,本研究提出的在体神经接口为评估食品新鲜度提供了一种可行性方法。