TSNUK_Skryshevskiy_1

Проєкт «Запитуй у фахівців: науковці КНУ імені Тараса Шевченка про #коронавірус» набирає обертів і збирає дедалі більше запитань. Пропонуємо вашій увазі відповіді університетських експертів.

На запитання з галузі фізики відповідає завідувач кафедри нанофізики конденсованих середовищ Інституту високих технологій, професор Валерій СКРИШЕВСЬКИЙ, один із розробників пристрою «електронний ніс».

1.Колись читав про наукову розробку «електронний ніс». Чи можна на її основі створити тест на коронавірус?

Якщо ви звернете увагу на назву розробки, то вона присвячена створенню електронного приладу, який працює як аналог носа чи язика людини. Під час еволюції людський організм навчився розпізнавати смаки та запахи багатьох (але далеко не всіх!) рідин і газів. Проте розпізнавати напряму віруси за запахом або смаком людина поки що не вміє. Як відомо, в області язика є кілька мільйонів неспецифічних рецепторів, що реагують на різні речовини. Сигнали смаку від рецепторів передаються в мозок і обробляються мережею нейронів, створюючи мозковий образ речовини. Електронна система відчуття смаку наслідує природні процеси людського язика. При цьому використовується матриця із сотень сенсорів, яка взаємодіє з рідинами і створюються специфічні електричні сигнали. Ці сигнали обробляються спеціальним математичним алгоритмом та записуються в базу даних на комп’ютері або смартфоні.

В Інституті високих технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка в колаборації з вченими з Інституту прикладних наук м.Ліона, Франція було розроблено та запатентовано новий пристрій електронного язика. Пристрій створено на основі напівпровідникової структури, електричні параметри якої змінюються під дією контакту поверхні з рідинами та газами. Шляхом технологічної обробки на поверхні утворюються ділянки з різними електронними властивостями, внаслідок чого вони дають різні відгуки при дії речовини, що контактує з поверхнею. Набір відгуків (а саме фотоелектричних сигналів, індукованих світлом) є індивідуальним для певної речовини і може використовуватися для її селективного розпізнавання.

Використовувати такий пристрій можна і для:

  • створення електронного паспорту еталонних рідких продуктів;
  • виявлення підроблених продуктів;
  • моніторингу біохімічних процесів (серед них – аналіз стійкості лікарських препаратів (сиропи, гелі, розчини), аналізу старіння смаку напоїв тощо).

Таким чином, принцип дії розробленого «електронного носа» полягає в тому, що вимірюється зміна провідності (спеціально обробленої напівпровідникової пластини) при взаємодії з адсорбованими молекулами. Наразі достеменно не вивчено, чи веде адсорбція вірусів до зміни електричних параметрів напівпровідникових матеріалів. Тому розроблений електронний язик, на жаль, поки що не може використовуватися для ідентифікації коронавірусів.