Una ‘nariz’ artificial que se acerca al olfato de los humanos

En la sección “Salud” del diario El Mundo del 23 de mayo, Pere Íñigo comenta los resultados del estudio efectuado por investigadores surcoreanos de la Universidad de Seúl, cuyo objetivo es el diseño de un sistema olfativo artificial capaz de detectar combinaciones complejas de moléculas y que podría reconocer biomarcadores relacionados con trastornos del organismo. En la noticia, se comenta que los intentos de emular el sentido del olfato mediante una ‘nariz’ artificial han ocurrido desde hace décadas y que de momento no se han logrado imitar por completo las capacidades del sistema olfativo, aunque se han dado pasos importantes en esa dirección. Así, el último de ellos es el presentado por estos investigadores en la revista Science Advances – Song et al., Sci. Adv. 10, eadl2882 (2024) -, que consiste en el desarrollo de un sistema olfativo artificial que permite discriminar ácidos grasos de cadena corta con una precisión de hasta el 90%. Algunas de estas moléculas pueden funcionar como biomarcadores diagnósticos de distintos problemas de salud, por ejemplo, el cáncer gástrico.

Esta “nariz artificial”, que pretende emular el sofisticado sentido del olfato que tienen las personas, integra tres componentes fundamentales: un sensor basado en los receptores olfativos humanos, un sistema de sinapsis artificiales que emulan la neuroplasticidad de las sinapsis biológicas y una red neuronal artificial que hace posible distinguir distintos aromas y olores con alta precisión e incluso permite discriminar combinaciones de moléculas. El sistema presentado por estos investigadores abre la puerta al desarrollo de una plataforma de sensores eficiente y proporciona las bases para crear «sistemas sensoriales artificiales que se puedan integrar en dispositivos portátiles o implantables».

En la noticia se recogen los comentarios de investigadores del departamento de Electrónica e Ingeniería Biomédica de la Universidad de Barcelona. Santiago Marco, catedrático de este Departamento, considera de interés los resultados de la investigación y señala que el trabajo constituye un paso más hacia el sueño del olfato artificial: conseguir emular tecnológicamente el sentido del olfato y acercarnos al enigma de la percepción química humana, aunque considera que todavía es necesario aumentar el número de receptores integrados.  También comenta que, para favorecer su uso en la práctica, es necesario alargar el tiempo de vida de los dispositivos que en la actualidad es de solo una o dos semanas. Opina que, aunque queda mucho camino por recorrer, en el futuro se puede vislumbrar la utilización de prótesis olfativas basadas en estas tecnologías para personas con anosmia. Recuerda que el ser humano tiene aproximadamente 400 tipos de receptores olfativos, algunos de ellos muy selectivos a olores de alta significación biológica, mientras que otros son más generales y responden a una amplia variedad de compuestos volátiles. Los olores se codifican mediante un patrón de respuesta a lo largo de estos 400 receptores, permitiendo discriminar millones de olores diferentes. Aunque hace ya cuatro décadas los pioneros de la olfacción artificial propusieron el desarrollo de un sistema biomimético que pudiera emular el sentido del olfato biológico, de momento el objetivo completo no se ha conseguido, aunque se han logrado importantes progresos. Se han integrado con éxito biosensores basados en las neuronas sensoriales olfativas, pero también se han explorado receptores olfativos expresados en membranas celulares, nanovesículas y más recientemente nanodiscos lipídicos y en un camino paralelo, los investigadores han desarrollado modelos de computación neuromórfica inspirados en los circuitos neurales del bulbo olfatorio y el córtex olfativo. Otros grupos han demostrado previamente la integración de un número limitado de receptores olfativos de ratón y mosca de la fruta para el reconocimiento de olores sobre nanotubos de carbono.

Fuente: https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/salud/2024/05/23/664f27f2e9cf4a62228b459b.html