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Reproducen artificialmente el sentido del olfato después de décadas intentándolo
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Olfato digital

Reproducen artificialmente el sentido del olfato después de décadas intentándolo

Después de décadas intentándolo y años de tests en el laboratorio, las narices robots han llegado a la vida real y se están empezando a aplicar en la fabricación de cerveza o la seguridad aérea

Foto: Esta nariz digital es capaz de detectar olores. (Koniku)
Esta nariz digital es capaz de detectar olores. (Koniku)

La startup californiana Koniku ha creado un dispositivo que se cuelga en la pared y que es capaz de detectar olores de una manera muy parecida a como lo hacemos los humanos. El dispositivo, llamado Konikore, es capaz de determinar con gran precisión olores como los de la cerveza, los explosivos o las drogas.

"Lo que la cámara hizo por la vista, lo estamos haciendo ahora por el olfato", comenta el fundador y CEO de Koniku, Osh Agabi en una entrevista a Bloomberg. La compañía ha llegado recientemente a un acuerdo con AB InBev — una de las mayores cerveceras del mundo y propietaria de marcas como Budweiser, Coronita o Leffe— para que su dispositivo les ayudara a medir cómo se percibe en la nariz el aroma de sus bebidas y así mejorar su sabor.

Foto: Una imagen del comienzo de los experimentos que ahora ha llegado a este punto (National Ignition Facility)

Koniku también se ha asociado con Airbus SE para entrar en los terminales de los aeropuertos y ayudar en la deteccion de bombas. El pasado mes de octubre realizaron una prueba junto a Airbus para el departamento de policía de Mobile en Alabama, EE.UU., en el que comprobaron que el rendimiento del dispositivo era mejor que el de los perros adiestrados en la detección de explosivos.

Además el Konikore también puede detectar drogas. La compañía californiana tiene cerrado un acuerdo con el fabricante de sensores electrónicos Thermo Fisher Scientific para desarrollar un nuevo método que detecte trazas de marihuana en conductores de automóviles.

Cómo funciona el Konikore

Por fuera el Konikore es morado y tiene forma de sombrero del tamaño de un plato, pero por dentro funciona de manera muy parecida a nuestra nariz. En el interior del aparato se esconden unas diminutas células nerviosas que flotan suspendidas sobre una sustancia que imita la mucosa nasal.

Las células contienen unas proteínas que están programadas para reconocer las moléculas de olor y sus señales se recogen en un lector que interpreta qué receptores se activaron. Esto le da la clave para detectar el olor exacto que se está buscando.

placeholder Konikore puede detectar explosivos en los aviones. (Koniku)
Konikore puede detectar explosivos en los aviones. (Koniku)


La compañía asegura que las neuronas olfativas del Konikore pueden sobrevivir flotando en la sustancia mucosa durante un mes. Además, los genes de las proteínas se pueden modificar para programar los receptores olfativos y así detectar otros olores como el del pescado en mal estado, perfumes de imitación o los primeros indicios de distintas enfermedades.

"He desarrollado un proceso que puede adaptarse a cualquier cosa", afirma Agabi. "No funciona sólo para los explosivos. Funciona para cualquier tipo de compuestos que me interesen y es un proceso que se puede repetir".

El problema de crear una nariz sintética

Los científicos han sido capaces de reproducir casi todos nuestros sentidos artificialmente. Hoy en día estamos acostumbrados a interactuar con dispositivos que perciben las imágenes como nuestros ojos, el sonido como nuestros oídos y el tacto como nuestros dedos. Pero el olfato y el gusto no son tan fáciles de replicar.

​​En 2004 los investigadores Linda Buck y Richard Axel ganaron el premio Nobel de medicina por identificar los genes en el ADN humano que producen proteínas receptoras que se unen a las células nerviosas olfativas. Los investigadores plantean que los receptores interactúan con los olores como una cerradura y una llave. Cada tipo de receptor puede responder a varias moléculas diferentes con distinta intensidad y al revés. Esos intercambios entren ambas acaban produciendo una señal eléctrica que es interpretada por el cerebro.

Foto: El prototipo del chip de silicio y el prisma que puede controlar cúbits (UNSW Sydney)

Además, como explica el doctor Stuart Firestein, investigador y antiguo director del departamento de ciencias biológicas de Columbia, el problema es esencialmente distinguir entre la señal que interesa detectar y el resto de señales. "Hace años que tenemos detectores químicos", comenta el doctor Firestein. "Siempre que sepas exactamente qué sustancia química estás buscando, normalmente puedes construir un detector que la encuentre".

Para Firestein un buen ejemplo para explicar esta dificultad es el análisis del café. Si se muele un grano de café y se pasa por un cromatógrafo de gases aparecen unas 750 sustancias químicas relacionadas con su olor. "Puedo decirle, porque estuve en el laboratorio de Kraft Foods hace algunos años, que no necesitamos las 750. Tienen 35 olores que, cuando los juntan, no se pueden distinguir del café", asegura Firestein.

Foto: El primer acero de emisión de carbón cero del mundo (SSAB)

Además la genética también afecta a la percepción del olor, porque puede modificar el funcionamiento de algunos receptores. Es el caso del cilantro, algunos odian su sabor y otros lo adoran. Recientemente se ha descubierto que las filias y fobias que provoca esta hierba aromática se deben a razones genéticas. Para unos el cilantro apesta a jabón mientras para para otros desprende un aroma cítrico de lo más agradable.

La competencia del Konikore

Varias compañías están compitiendo con Koniku en el desarrollo de una nariz sintética viable. Cyrano Sciences fue la primera en crear uno de estos dispositivos. Su tecnología consistía en un conjunto de sensores plásticos que respondían a los olores expandiéndose como una esponja. Según sus creadores este sistema era más rápido, más barato y más pequeño que los sistemas de cromatografía de gases y espectrometría de masas utilizados para identificar la composición molecular de los gases.

El dispositivo de Cyrano se ha utilizado para monitorizar el procesado de pescado, el tratamiento de aguas y el diagnóstico de enfermedades como el cáncer de pulmón. Pero esta tecnología tenía problemas que la hicieron poco víable. "El reto está en los casos límite", explica a Bloomberg Steven Sunshine que fue CEO y fundador de la compañía. "¿Qué pasa si ves algo que nunca has visto antes? ¿Viene alguien que no tiene cáncer de pulmón, pero tiene otra cosa? ¿Serás capaz de diferenciarlo?".

placeholder El NeOse es otra nariz sintética portátil. (Aryballe)
El NeOse es otra nariz sintética portátil. (Aryballe)

Otra compañía es la californiana Aromyx, que clona y aplica proteínas para ayudar a los receptores a funcionar fuera del cuerpo humano. Entre ellas está la luciferasa, que genera fotones para imitar el cambio de voltaje de las neuronas y que se pude detectar con un lector. "La clave es que mantenemos la mayor parte posible de la flujo normal de señales", dice Josh Silverman, el CEO de Aromyx. "Al tiempo que nos proporciona una lectura cuantitativa de la información que, de otro modo, llegaría al cerebro".

Aromyx ha estado probando su sistema con enfermedades como el cáncer de páncreas, el cáncer de próstata y la malaria. La irrupción de la pandemia les ha hecho recalcular sus objetivos y ahora es capaz de detectar también el Covid-19 con un dispositivo del tamaño de un test de embarazo.

También está Aryballe, una empresa francesa que ha desarrollado un dispositivo portatil con el nombre de NeOse. El sistema utiliza 64 péptidos —fragmentos de proteínas— que, según la compañía, funcionan de forma conjunta para construir una especie de imagen del olor. Esa imagen resultante se compara con otras guardadas en la biblioteca olfativa de Aryballe para identificar el olor. Grandes compañías como Hyundai han invertido en la compañía francesa, en este caso el fabricante coreano buscaba sensores que pudieran monitorizar los olores en sus coches.

Las principales industrias interesadas en esta tecnología son las de gestión de residuos, la alimentaria, la de defensa y orden público y la de la salud. Se estima que para 2026 su mercado supere los 34 millones de dólares, una cantidad que no es enorme, pero tampoco nada despreciable. Se cumplan o no esas predicciones, las narices sintéticas ya están aquí y sus aplicaciones prácticas son muy interesantes, solo falta por ver si hay interés por implementarlas.

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