A cura di: Giorgia Colaiuda
“L’olfatto è forse uno dei sensi primordiali, ma nessuno è in grado di capire davvero come funziona. Rimane ancora un inarrivabile enigma”. É stata una dichiarazione di Shuguang Zhang, direttore associato del Centro per l’Ingegneria Biomedica del MIT.
É dal 2008 che gli scienziati del celebre istituto di ricerca americano hanno cominciato il loro cammino verso la scoperta del più selettivo organo della natura umana. Sono così riusciti a realizzare un dispositivo portatile a tecnologia microfluidica in grado di realizzare diversi odori, detto anche “naso artificiale o elettronico”. A livello strutturale esso è formato da una matrice di sensori chimici per la rilevazione dell’odore, da un sistema di elaborazione delle risposte dei sensori e da un sistema di riconoscimento e classificazione degli odori. È una tecnologia che tende a sostituire il sistema olfattivo umano per verificare la qualità degli odori. Perché è importante fare ricerca sull’organo olfattivo? Perché il nostro corpo è quotidianamente esposto a un flusso continuo di molecole che pervadono l’ambiente in cui viviamo. Queste sono fondamentali poiché ci forniscono segnali piacevoli o di pericolo dandoci informazioni sulla presenza di qualcosa di cui siamo alla ricerca o che dobbiamo evitare. Un dispositivo simile potrebbe essere utilizzato in medicina nelle diagnosi primarie di alcune patologie che producono determinati odori, come il diabete, o malattie a polmoni, vescica, cancro della pelle, inoltre potrebbe sostituire l’azione dei cani utilizzati dalle forze dell’ordine per individuare sostanze stupefacenti o esplosivi. Attualmente i nasi artificiali vengono utilizzati nell’industria alimentare per il riconoscimento della freschezza dei prodotti, nell’industria ittica, nell’industria della cosmesi e anche in quella dei vini e liquori.
Il settore ambientale e il settore della medicina, invece, utilizzano entrambi i nasi artificiali per la rilevazione di specie chimiche prodotte da batteri. Infatti per le applicazioni ambientali viene rilevato il “ciano batterio” presente in corsi d’acqua, mentre per le applicazioni mediche viene rivelata la presenza di “Escherichia coli”, una delle specie principali di batteri che vivono nella parte inferiore dell’intestino di animali a sangue caldo, come anche uccelli e mammiferi, necessari per la digestione corretta del cibo.
Il problema fondamentale del naso elettronico è, oltre a una grande quantità di sensori e sistemi di funzionamento, anche l’utilizzo di hardware e software non standardizzati. Infatti in Italia esistono numerose aziende e gruppi di ricerca che si occupano di queste tecnologie con ottimi risultati. Il Gruppo Sensori e Microsistemi del Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell’Università degli Studi di Roma Tor Vergata ha realizzato, presso il PSM, un naso artificiale in grado di poter funzionare in vari contesti. Mentre nell’Area di Ricerca del CNR di Tor Vergata, sotto la guida del prof. Arnaldo D´Amico, è stato realizzato il primo esperimento per la trasmissione a distanza di sensazioni olfattive di un naso elettronico. Questo tentativo apre le porte verso nasi artificiali in grado di percepire odori in ogni angolo del pianeta. Nell’azienda ENEA, invece, questi dispositivi sono stati utilizzati per il monitoraggio del rischio vulcanico nella Solfatara di Pozzuoli. Questi oggetti sono in grado di analizzare la miscela dei gas complessi provenienti dalla solfatara e stabilire un indice di rischio vulcanico.
