Aunque el sentido del olfato ha sido clave históricamente en la detección de enfermedades como la peste y la tuberculosis, la sensibilidad de la nariz humana no suele ser suficiente para usarla como herramienta diagnóstica confiable.
Ahora, sin embargo, una “nariz” artificial inspirada en el olfato humano podría hacer posible la detección de enfermedades no diagnosticadas, gases peligrosos y alimentos en descomposición, gracias a una tecnología que ya tenemos.
Tecnología a nuestro alrededor
¿Qué tienen en común los teléfonos móviles, ordenadores y televisores? Todos cuentan con antenas.
“Vivimos rodeados de dispositivos que se comunican a través de antenas,” dice Michael Cheffena, profesor de Telecomunicaciones en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) de Gjøvik. Cheffena considera que esta tecnología puede tener aplicaciones mucho más amplias que solo la comunicación:
«Si las antenas pueden dotarse de funciones sensoriales, podríamos aprovechar la infraestructura existente para nuevos usos», añade.
Una solución sencilla y efectiva
Según Cheffena, los intentos anteriores de desarrollar “narices electrónicas” carecían de la ventaja de una infraestructura preexistente y enfrentaban problemas que las antenas podrían solventar.
“Otras narices electrónicas suelen tener cientos de sensores, cada uno recubierto de materiales distintos, lo que hace que consuman mucha energía y sean costosas de fabricar. En cambio, nuestro sensor de antena usa una única antena con un solo revestimiento”, explica.
¿Y eso afecta la precisión?
“Al contrario”, asegura Yu Dang, investigador del Departamento de Fabricación e Ingeniería Civil de la NTNU de Gjøvik y autor de un estudio sobre esta “nariz de antena” publicado en la revista Sensors and Actuators B: Chemical.
Olor a gasolina y hierba recién cortada
Dang señala que su sensor distingue gases con una precisión del 96,7%. Este resultado iguala o supera al de las mejores narices electrónicas disponibles.
¿Pero cómo funciona la nariz de antena? La antena emite señales de radio en varias frecuencias y analiza cómo se reflejan en su entorno. Estas señales se comportan de forma diferente según los gases presentes, creando patrones específicos que permiten identificar compuestos orgánicos volátiles (COV).
Los COV son gases presentes en el aire que suelen evaporarse a bajas temperaturas. Aunque invisibles y generalmente imperceptibles, todos los organismos vivos, incluidas las plantas, emiten COV como mecanismo de defensa o de comunicación. El olor a hierba recién cortada o los vapores de gasolina son ejemplos comunes.
Sin embargo, distinguir los gases relevantes en entornos donde coexisten muchos COV en diversas combinaciones es extremadamente complicado, especialmente con la presencia de isómeros.
El reto de los isómeros
“Los isómeros son compuestos con la misma fórmula molecular pero estructuras atómicas ligeramente diferentes”, explica Dang. Este tipo de compuestos ha representado un desafío incluso para las narices electrónicas más avanzadas, por lo que Dang está satisfecho de que el sensor de antena funcione bien con ellos.
Aplicaciones en salud
Hasta ahora, la tecnología ha sido probada en frutas y carnes dañadas de diferentes edades. Ajustando los algoritmos de detección de “huellas dactilares” de los gases, los investigadores creen que esta tecnología podría incluso usarse para detectar enfermedades.
“Los compuestos orgánicos volátiles permiten a los perros entrenados detectar cambios en el nivel de azúcar en sangre y enfermedades como el cáncer, así que el principio es básicamente el mismo”, explica Dang.
Pero, a diferencia de los perros, el sensor de antena no necesita meses de entrenamiento ni personal especializado. Y la tecnología de base es algo que probablemente ya tenemos en nuestro salón.