텔아비브 대학의 돌파구를 통해 연구자들은 새로운 기술이 폭발물, 약물, 질병 등을 식별하는 데 미래에 사용될 수 있기를 희망하고 있다. 오늘날 우리가 흔히 사용하는 전자기기보다 1만 배나 높은 감도로 냄새를 식별할 수 있었기 때문이다.

“이러한 예는 공항에서 수백만 달러의 비용이 드는 자력계를 통과하고 금속 장치를 휴대하고 있는지 감지할 수 있는 곳에서 찾을 수 있다. 그러나 승객이 마약을 밀수하는지 확인하고 싶을 때 개를 데려와 냄새를 맡는다.”라고 Fleishman 공학부 및 Sagol 신경 과학 학교의 Ben Maoz 박사는 말했다.

연구원들은 "대기 중 이산화탄소 수준의 0.01% 차이"를 감지할 수 있는 모기를 예로 들었다. 동물학부와 Sagol Neuroscience의 Amir Ayali 교수는 "오늘날 우리는 곤충의 능력에 가까운 센서를 생산하는 것과는 거리가 멀다"고 덧붙였다.

인간과 다른 동물들은 들어오는 서로 다른 신호를 식별하고 구별할 수 있는 수용체로 눈, 귀, 코를 사용한다. 그런 다음 감각 기관은 이러한 신호를 전기 자극으로 변환하고 뇌는 이를 해독한다. 여기에 바이오센서를 수용체에서 나오는 전기 신호를 해독할 수 있는 전자 시스템에 연결하려는 시도의 딜레마가 있다.

동물학부 및 Sagol 신경 과학 학교의 Yossi Yovel 교수는 “생물학적 센서를 연결해 다양한 냄새를 맡게 하고 각 냄새가 유발하는 전기적 활동을 측정했다. 이 시스템을 통해 우리는 곤충의 주요 감각 기관 수준에서 각 냄새를 감지할 수 있었다. 그런 다음 두 번째 단계에서는 머신러닝을 사용하여 냄새의 '라이브러리'를 만들었다.”고 말했다.

연구 기간 동안 연구원들은 레몬과 마지팬과 같은 8가지 냄새를 특성화할 수 있었다. 실험이 끝난 후에도 그들은 계속해서 다양한 종류의 스카치 위스키와 같은 특이한 냄새를 추가로 식별했다.

Maoz 박사는 "이 작업에서 우리는 사막 메뚜기의 주요 후각 기관인 더듬이와 간단한 전자안테노그램 기술 및 신호 분석을 위한 인공 지능 도구를 활용하여 바이오 하이브리드 냄새 판별기를 만들었다."라고 말했다.

자연은 지금까지의 어떤 바이오 센서보다 훨씬 더 발전했지만 연구원들이 시연한 원리는 여전히 시각 및 촉각과 같은 다른 감각에 적용될 수 있다.

Maoz 박사는 결론을 내렸다. “예를 들어 어떤 동물들은 폭발물이나 약물을 탐지하는 놀라운 능력을 가지고 있다. 생물학적 코를 가진 로봇을 만들면 오늘날 불가능한 방식으로 인간의 생명을 보존하고 범죄자를 식별하는 데 도움이 될 수 있다. 일부 동물은 질병을 감지하는 방법을 알고 있다. 다른 사람들은 지진을 감지할 수 있다. 하늘이 한계이다.”