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Olfaction01:25

Olfaction

45.2K
The sense of smell is achieved through the activities of the olfactory system. It starts when an airborne odorant enters the nasal cavity and reaches olfactory epithelium (OE). The OE is protected by a thin layer of mucus, which also serves the purpose of dissolving more complex compounds into simpler chemical odorants. The size of the OE and the density of sensory neurons varies among species; in humans, the OE is only about 9-10 cm2.
The olfactory receptors are embedded in the cilia of the...
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Olfactory Receptors: Location and Structure01:03

Olfactory Receptors: Location and Structure

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The process of olfaction, also known as the sense of smell, is a sophisticated chemical response system. The specialized sensory neurons that facilitate this process, known as olfactory receptor neurons, are situated in an upper segment of the nasal cavity, known as the olfactory epithelium. Olfactory sensory neurons are bipolar, with their dendrites extending from the epithelium's apex into the mucus that lines the nasal cavity. Airborne molecules, when inhaled, traverse the olfactory...
9.7K
Physiology of Smell and Olfactory Pathway01:20

Physiology of Smell and Olfactory Pathway

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Humans detect odors with the help of specialized cells located in the upper part of the nasal cavity, called olfactory receptor neurons (ORNs). ORNs possess hair-like structures called cilia, which are receptive to sensations from the inhaled air. When an odorant molecule binds to a specific receptor on the cell of the cilia, it leads to a series of events that ultimately cause the ORN to send electrical signals to the olfactory bulb in the brain through the olfactory nerves.
The olfactory...
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Implementación eficiente de matrices de resistencias químicas basadas en MINT para el olfato artificial

Michele Galvani1, Alejandro López-Moreno2, Natalia Martín Sabanés2

  • 1Surface Science and Spectroscopy Laboratories@I-LAMP, Department of Mathematics and Physics, Università Cattolica del Sacro Cuore, via della Garzetta 48, 25113 Brescia, Italy.

Journal of the American Chemical Society
|June 20, 2025
PubMed
Resumen

Desarrollamos resistencias químicas basadas en el MINT para la detección selectiva de compuestos orgánicos volátiles (COV) a temperatura ambiente. Esta tecnología de nariz electrónica es prometedora para dispositivos portátiles de baja potencia y análisis de aliento.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • Detección de sustancias químicas
  • Nanotecnología

Sus antecedentes:

  • Las resistencias químicas ofrecen una vía para la detección de compuestos orgánicos volátiles (COV).
  • La funcionalidad de los materiales puede mejorar la selectividad y el rendimiento del sensor.
  • Los nanotubos de carbono de pared única (SWNT) son nanomateriales prometedores para aplicaciones de sensores.

Objetivo del estudio:

  • Sintetizar y evaluar nuevos materiales basados en MINT para la detección selectiva de COV.
  • Desarrollar una serie de resistencias químicas que funcionen como una nariz electrónica.
  • Para explorar el potencial de estos sensores en los dispositivos portátiles y la respiración.

Principales métodos:

  • Síntesis de cuatro nuevos MINT con diferentes grupos funcionales (MINTALKENE, MINTCOOMe, MINTCOOH, MINTOH).
  • Preparación de seis capas de detección que incluyen SWNTs prístinos y MINTXYLENE.
  • Exposición de las capas de detección a varios compuestos orgánicos volátiles (NH3, NO2, EtOH, IPA, acetona, benceno, NaClO) en el rango de ppm.
  • Análisis utilizando gráficos de correlación, análisis de componentes principales (PCA) y aproximación y proyección de múltiples uniformes (UMAP).

Principales resultados:

  • La funcionalidad de MINT mejoró significativamente la respuesta del sensor en comparación con los SWNTs prístinos.
  • La matriz de sensores demostró una discriminación efectiva del amoníaco de los gases que interfieren.
  • Se logró una discriminación exitosa de las mezclas de gases binarios relevantes para la respiración.
  • Las capas de detección optimizadas mostraron un aumento de 10 veces en la sensibilidad y tiempos de respuesta / recuperación reducidos.

Conclusiones:

  • Las resistencias químicas basadas en MINT se pueden utilizar para la detección selectiva de COV a temperatura ambiente.
  • La nariz electrónica desarrollada es adecuada para aplicaciones portátiles de baja potencia.
  • La matriz de sensores muestra potencial para aplicaciones de respiración debido a su capacidad para discriminar mezclas de gases.