Riechorgan des Menschen ist aber überlegen
Künstliche Nase soll gegen Infektionen helfen

Im Herzzentrum Berlin wacht eine künstliche Nase über die Gesundheit der Patienten. Dieser Prototyp fahndet im Atem der Betroffenen nach Anzeichen lebensbedrohlicher Infektionen. Bakterien oder Pilze verraten sich durch Stoffwechselprodukte, die mit dem Atem nach außen getragen werden. Die Substanzen binden sich an eine Metalloberfläche und ändern damit den Stromfluss durch das Gerät.

HB/dpa HAMBURG. Die gewonnenen Messwerte sollen rasch Hinweise darauf geben, welche Keime den Patienten infiziert haben. Im Labor dagegen dauert es bislang rund zwei Tage, bis die Keime identifiziert sind. Die Idee zu diesem Projekt entstand unter anderem durch Krankenschwestern, die nach eigenen Angaben eine Infektion bei Patienten riechen können. Erste Ergebnisse der Studie mit 1200 Teilnehmern sollen im Oktober vorliegen. Der verwendete Sensor stammt vom Unternehmen Rostock System Technik (RST).

Künstliche Nasen könnten jedoch auch Fehler beim Kaffeerösten aufdecken, den rechtzeitigen Ölwechsel anmahnen oder bei Bränden warnen. Sie sollen zum Beispiel genau berichten, ob Kunststoff oder Holz brennt, damit die Feuerwehr gezielter löschen kann. Obwohl marktreife Anwendungen bislang eher die Ausnahme sind, sagen Optimisten der Technik einen lukrativen Markt voraus.

Schwingende Quarzkristalle für die künstliche Nase

Das Team um Peter Boeker vom Institut für Landtechnik der Universität Bonn nutzt keine Metalloberflächen sondern schwingende Quarzkristalle für die künstliche Nase. Sie sind mit einer dünnen Schicht einer gallertartigen Substanz bedeckt. Strömen Moleküle vorbei, tauchen sie in diese Gallertschicht ein und lassen den jeweiligen Kristall schwerer werden. Dieser schwingt dann etwas langsamer - und diese Änderung können die Forscher auswerten.

Ihr aktuelles Modell kombiniert gleich sechs der schwingenden Quarzkristalle. Jedes von ihnen ist mit einer etwas anderen Gallertsubstanz beschichtet und bindet daher andere Duftstoffe. „Das wird aber niemals ein System sein, das man einfach auf den Tisch stellt, ihm einen unbekannten Geruch vorhält und die Maschine meldet dann: „Oh, das riecht aber angenehm, nach Erdbeere oder nach Kirsche“, sagt Boeker. „Das muss ihm alles beigebracht werden.“

Boekers Kunstnase wurde unter anderem in einer Fabrik getestet, in der Papier beschichtet und getrocknet wird. Anhand der dabei frei werdenden Gerüche soll das Gerät künftig erschnüffeln, wenn etwa durch zu hohe Temperaturen Geruchsbelästigungen entstehen. „In diesem Fall könnte man die Maschinen etwas langsamer laufen lassen oder einen Filter zuschalten“, erklärt Boeker. Einen Markt für die Schnuppersensoren sieht er bei vielen Unternehmen.

Ebenfalls mit den schnell schwingenden Kristallen wollen Forscher der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen über den Zustand von Maschinenölen wachen. Hier bindet die Gallertsubstanz Gase, die aus dem alternden Öl aufsteigen. Bereits vier Milliardstel Gramm hätten einen deutlichen Effekt, berichten die Forscher.

Nase des Menschen wird überlegen bleiben

In vielerlei Hinsicht wird die Nase des Menschen der Maschine aber weiter überlegen bleiben, weil in ihr zahlreiche Erfahrungen aus der Evolution gespeichert sind. So reagiert sie sehr heftig auf einige Gerüche, die beim Verderben von Lebensmitteln entstehen. Aber auch den angenehmen Geruch einer Grapefruit nehme der Mensch schon bei extrem niedrigen Konzentrationen wahr, sagt Boeker. Die Ursache: Die Vorfahren des Menschen mussten sich auch auf ihren Geruchssinn verlassen, um reife und damit sehr nahrhafte Früchte zu entdecken.

Diese besondere Fähigkeit erreichen laut Boeker weder die moderne chemische Analytik, noch eine elektronische Nase. Die Geräte seien eher für den industriellen Bereich gedacht, wo es auf dauerhafte und zuverlässige Funktion ankomme. Und in diesem Punkt ist die Technik der Natur überlegen, denn die Nase des Menschen ermüdet mit der Zeit - was auch sein Gutes hat. So verschwindet beispielsweise der unangenehme Knoblauch-Geruch in einem soeben betretenen Raum nach und nach aus dem Bewusstsein.

(Internet: Künstliche Nasen am Institut für Landtechnik der Universität Bonn: http://www.biomon.de, Homepage der Rostock System Technik: http://www.rst-rostock.de)

Serviceangebote
Zur Startseite
-0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%