Een instrument geïnspireerd door de menselijke neus
Een elektronische neus is geen robot of futuristische prothese, maar een wetenschappelijk instrument dat gasmengsels analyseert met behulp van chemische sensoren.
Het werkingsprincipe lijkt op dat van de menselijke neus: waar wij olfactieve receptoren hebben, bevat de elektronische neus sensoren ontwikkeld door de ALCOVE‑partners. Wanneer een gasmengsel in contact komt met deze sensoren, reageren ze elk op hun eigen manier en produceren ze een elektrisch signaal.
Samen vormen deze reacties een globale signatuur, vergelijkbaar met de indruk die een geur achterlaat in onze hersenen. Het gaat dus niet om de identificatie van elke afzonderlijke molecule, maar om het collectieve patroon van het sensorennetwerk.
Een sleutelrol voor de opsporing van longkanker
In ALCOVE heeft de elektronische neus een specifiek doel: bepalen of longkanker aanwezig is of niet, op basis van uitgeademde lucht.
Menselijke adem is een zeer complex mengsel van honderden moleculen. Het doel is niet alles afzonderlijk te analyseren, maar een specifieke signatuur te herkennen die geassocieerd is met longkanker.
Net als menselijke receptoren zijn de sensoren niet volledig specifiek: ze reageren op verschillende moleculen met verschillende intensiteit. Het is juist de combinatie van deze variaties die een kenmerkend patroon oplevert.
Een toestel dat moet leren vóór het een onderscheid kan maken
Voor het toestel patronen kan herkennen, moet het eerst leren. Dit gebeurt door het aanbieden van ademstalen met een gekende klinische status (ziek/niet‑ziek).
De sensorresponsen worden gebruikt om
discriminatie‑algoritmen te trainen.
Na deze fase kan de elektronische neus in
de praktijk worden ingezet.
Een technologie op het kruispunt van vele uitdagingen
Het ontwikkelen van een betrouwbare elektronische neus vereist:
- 11 identieke instrumenten ontwerpen en produceren;
- sensoren ontwikkelen die gevoelig, stabiel en consistent zijn;
- medische gegevens veilig verzamelen en verwerken;
- een gebruiksvriendelijk instrument leveren dat voldoet aan ziekenhuisnormen.
Dat is precies de kracht van ALCOVE: expertise bundelen in sensortechnologie, instrumentatie, kliniek, signaalverwerking en gegevensbeveiliging.
