„Az elektronikus orr (electronic nose, E-nose, artificial nose) különböző (egymástól eltérő) karakterisztikájú és szelektivitású (kémiai, gáz) érzékelőkből, jelfeldolgozó és adatgyűjtő rendszerből és valamilyen alakzatfelismerő algoritmusból áll. Működése azon alapul, hogy egy adott szagot nagyszámú különböző vegyület határoz meg. A kémiai érzékelősor egy ennek megfelelő válaszjel-sorozatot szolgáltat, mindegyik szenzor a saját szelektivitási tényezőivel súlyozva, melyet a kérdéses szagot jellemző vegyületek kombinációja határoz meg.”[1]
Az egyes szenzorok szelektivitása, illetve a válaszjelek specifikussága gyenge, de a válaszjelek együttese jelentős információtartalmat képvisel, mely által lehetővé válhat az egyes szagok megkülönböztetése[2].
Az ember leheletében több mint háromezer illékony szerves vegyület (VOC) található, amelyek kapcsolódnak a szervezetben lejátszódó belső biokémiai folyamataihoz. Az elektronikus orr (E-orr) fontos szerepet játszhat a különböző légúti betegségek szűrésében és elemzésében[3].
Az elektronikus orr használhatóságát kutatják az egészségügyben is: a cukorbetegség és a légúti betegségek, daganatok és fertőzések tekintetében. A légzéselemzés gyors és olcsó lehetőséget biztosít korai diagnózisok felállítására például a tüdőrák területén.[4] A napjainkban végzett kutatások eredményei azt mutatják, hogy az „elektromos orr”, amely gázérzékelőket tartalmaz, képes lehet akár az asztma azonosítására a betegeknél, ezáltal különbséget tesz az egészséges és az asztmás beteg között[5].
Az elektromos orrot használják az élelmiszeriparban is az élelmiszervizsgálatok során, az élelmiszer-előállítás és -forgalmazás területén (például a polcon tarthatósági idő becslése), kimutathatók a romlásra utaló aromaanyagok, valamint előre jelezhető a szüretidő (pl. paradicsom érettségi státuszának vizsgálata). Az elektronikus orrok tényezői sarkallják a kutatókat újabb és újabb alkalmazási területek felderítésére. A befolyásoló tényezők például a készülék nagy érzékenysége, roncsolás- és vegyszermentes működése, alacsony üzemeltetési költsége[6].
Gyakorlati szempontból figyelemre méltó, hogy az ember orra a többféle illatösszetevőket a komponensek elkülönítése helyett tulajdonképpen egy elegyként kezeli, míg ezzel szemben az elektronikus orr szenzorok sorából épül fel, amelyek képesek a megfelelő mintafelismerés alapján egyszerű és összetett szagokat is azonosítani.[7]
Az E-orr a rendőrség munkáját is segíthetné, például marihuánaültetvények felderítésénél, elrejtett kábítószercsomagok és különböző tárgyak rejtekhelyének a megtalálásában, robbanóanyagok keresésében vagy radioaktív helyszínek felismerésében is. Az E-orr akár a drónra szerelve, annak kiegészítőjeként is használható, így nagy területű helyszínek átvizsgálásában is segítség lehet, valamint az olyan területek esetén, ahol veszélyes gázok, gőzök, egyéb anyagok vannak jelen, hiszen a velük való közvetlen érintkezés is elkerülhető a felderítés során, ami a szakemberek egészségügyi kockázatát csökkenti. A mesterséges intelligencia segítségül lesz az illatanyag, illetve szag különböző komponenseinek a felismerésében, detektálásában.
Források
[1] Szenzorok és mikroáramkörök 17. előadás: kémiai érzékelők II (elektronikus orr) 2015/2016 tanév 2. félév (letöltés: 2022.11.25.)
[2] Szenzorok és mikroáramkörök 17. előadás: kémiai érzékelők II (elektronikus orr) 2015/2016 tanév 2. félév (letöltés: 2022.11.25.)
[3] Bhagaban Behera, Rathin Joshi, G K Anil Vishnu, Sanjay Bhalerao, and Hardik J. Pandya (2019): Electronic-nose: a non-invasive technology fog breath analysis of diabetes and lung cancer patients, Journal of Breath Research, 2019/2. szám 1-40.
[4] Sonia Freddi, Luigi Sangaletti (2022): Trends in the Development of Electronic Noses Based on
Carbon Nanotubes Chemiresistors for Breathomics, Nanomaterials 2022/12. sz., 1-26.
[5] Házipatika, Kiszagolja az asztmát az elektromos orr (letöltés: 2023. január 10.)
[6] Farkas Valér, Dalmadi István: Elektronikus orr – az élelmiszervizsgálat sok célra használható új eszköze. Élelmiszervizsgálati közlemények, 2013/4. sz., Possum Lap- és Könyvkiadó, Budapest, 172. o. (171-184. o.)
[7] Farkas Valér, Dalmadi István: Elektronikus orr – az élelmiszervizsgálat sok célra használható új eszköze. Élelmiszervizsgálati közlemények, 2013/4. sz., Possum Lap- és Könyvkiadó, Budapest, 172. o. (171-184. o.)
