Создан первый прототип рецептора запахов, имитирующий нос

Ученые из Медицинской школы Университета Дьюка (США) разработали биологическую систему на основе обонятельных рецепторов мыши, которые in vitro способны определять различные запахи. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

По словам руководителя работы Хироаки Мацунами (Hiroaki Matsunami), идея о создании искусственного носа возникла давно, еще в прошлом столетии, но технологии, способствующие ее осуществлению, начали появляться только сейчас. В предыдущих исследованиях при попытках создать такой инструмент использовали химические вещества, но команда Хироаки Мацунами предложила иной способ: они провели опыт с обонятельными рецепторами животных.

Эксперимент включал в себя две стадии. В первой авторы хотели определить близкородственные рецепторы, способные распознавать широкий спектр запахов. Для этого они создали жидкую среду с молекулами, которые загорались при возникновении реакции. В эту среду они помещали 813 рецепторов мыши и смешивали их с семью ароматическими веществами. В ходе этой стадии, наблюдая за протеканием реакций, биологи выделили 31 рецептор, которые эффективно определяли различия в химических структурах веществ.

Во второй стадии ученые повторили опыт с небольшими изменениями. В этот раз в среду поместили 31 рецептор, а два ароматических вещества, вместо семи, поставляли в виде пара, а не жидкости. Результаты показали, что такой механизм способен отслеживать активность летучих запахов в реальном времени, хоть и с довольно слабой реакцией. Однако, по словам Хироаки Мацунами, проблема заключается отнюдь не в этом:

«Этот опыт показал, что концепция работает. Вы можете подумать, что химические вещества, попадая в нос, сразу связываются с рецепторами, но это не так. Сперва они должны раствориться в назальной слизи, а там под воздействием местных ферментов они превращаются в совершенно другие вещества, прежде чем в итоге связаться с рецепторами».

Поэтому, как считают авторы, следующим шагом на пути создания биомиметического носа должна стать симуляция назальной слизи, но ее исследования еще далеки от завершения.

Ранее ученые из Рурского университета в Бохуме обнаружили регион мозга, связанный с «эффектом Пруста» — способностью ассоциировать запахи с воспоминаниями. Авторы этой работы полагают, что главная роль в процессе принадлежит пириформной коре — части обонятельного мозга.