Mũi ruồi giấm có thể 'đánh hơi' ma túy và bom

Theo nghiên cứu mới của trường Đại học Sussex, mũi của ruồi giấm có thể được ứng dụng vào công nghệ dò tìm ma túy và bom.

Mũi ruồi giấm nhạy cảm với ma túy và bom do có điểm tương đồng với trái cây lên men

Chuyên gia khoa học não bộ - Thomas Nowotny- đã rất ngạc nhiên khi khám phá ra rằng  “mũi” của ruồi giấm không chỉ nhạy cảm với mùi của rượu mà còn đối với ngay cả mùi của các loại thuốc cấm và chất gây cháy nổ. Nguyên nhân là do những chất này cũng có mùi của hoa quả lên men giống như mùi mà ruồi giấm bị thu hút một cách bản năng.

Nghiên cứu này đã được xuất bản vào ngày 15/10/2014 trên tạp chí  Bioinspiration and Biomimetics. Các nhà khoa học đã tiến  gần hơn tới ý tưởng phát triển những chiếc mũi điện tử  ( e-nose ) mà có thể sao chép y hệt khả năng khứu giác của các loài động vật.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra mũi ruồi giấm có thể nhận biết thuốc cấm và các chất gây nổ do các chất này có mùi giống hoa quả lên men. Ảnh minh họa

Các nhà nghiên cứu hi vọng rằng những chiếc mũi điện tử thế hệ mới này có thể cải thiện khả năng nhạy cảm với các mùi so với các sản phẩm thế hệ cũ sử dụng cảm biến oxit  kim loại. Những chiếc e-nose hiện nay còn đang khá hạn chế về tốc độ xử lý mùi so với những chiếc mũi sinh học.

Nowotny, giáo sư khoa Toán-Tin của trường đại học Sussex, đã khởi xướng lên cuộc nghiên cứu này với sự đồng hành của các nhà nghiên cứu đến từ trường đại học Monash và CSIRO của Úc. Ông cho rằng: “Chó có thể ngửi được ma  túy, con người cũng đã huấn luyện ong để  tìm ra chất nổ. Và bây giờ chúng tôi đang tìm hiểu rõ hơn thứ gì ở mũi đã cho phép động vật có thể làm được điều đó !”

Khi quan sát ruồi giấm, chúng tôi phát hiện ra rằng, trái ngược hoàn toàn với những gì chúng tôi nghĩ trước đó, ruồi giấm không chỉ có thể nhận ra những mùi lạ như các chất gây nổ mà có thể nhận ra với độ chính xác tương đương như của những mùi liên quan đến tập quán sinh sống của chúng.”

Những phát hiện về mũi ruồi giấm đã được trải qua rất nhiều nghiên cứu khoa học kỹ lưỡng

Giáo sư Nowotny và các cộng sự đã ghi chép lại cách mà 20 neuron tiếp nhận của  ruồi giấm phản ứng lại một nhóm 36 hóa chất liên quan đến rượu ( nhóm rượu) và một nhóm không liên quan về mặt sinh thái của 35 hóa chất độc hai thường được tìm thấy ở ma túy, chất đốt và khoảng trống trong các chất gây nổ ( nhóm chất công nghiệp).

Bằng việc quan sát “tỷ lệ bắn”của mỗi neuron, họ đã có thể suy luận ra mùi nào sẽ gây những phản ứng mạnh nhất từ loài ruồi. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một chương trình máy tính để kích thích một phần não bộ hoạt động trong việc nhận  biết, để chỉ ra rằng những phản ứng tiếp nhận trên chứa đủ thông tin nhận  biết các mùi.

29 trong 36  hợp chất ở nhóm rượu đã tạo ra những phản ứng mang tính kích thích cho ít nhất một neuron tiếp nhận. Tuy nhiên, ngạc nhiên hơn đó là ruồi giấm cũng đã phản ứng lại 21 trong tổng số 35 hóa chất liên quan đến thuốc cấm và chất nổ.

Phát hiện  khả năng bất ngờ về mũi ruồi giấm hứa hẹn sẽ có nhiều ứng dụng vào trong nhiều ngành khác nhau. Ảnh minh họa

Rất nhiều ứng dụng được đề xuất sau khi phát hiện về khả năng bất ngờ của mũi ruồi giấm

Giáo sư Nowotny nói thêm rằng: “Trong dài hạn, nghiên cứu của chúng tôi mong muốn có thể tạo ra những chiếc mũi giống như của động vật để giúp ứng dụng vào kỹ thuật. Bên cạnh việc dò tìm các chất gây  nổ, vũ khí hóa học và ma túy, vẫn còn rất nhiều các ứng dụng khả thi khác như tính toán chất lượng thực phẩm, sức khỏe ( kiểm  tra hơi thở), quản lý môi trường, và thậm chí quản lý địa chất ( núi lửa) và nông nghiệp ( phát hiện sâu bệnh).”

“Và dĩ nhiên, thành công của ruồi giấm trong việc xác định nhóm rượu cũng chứng minh lợi ích của nó trong ngành công nghiệp sản xuất rượu.”

 

Các nhà nghiên cứu vẫn cần thêm thời gian để có thể thực sự  đưa mũi ruồi giấm vào những ứng dụng thực tế. Ảnh minh họa

 Nhưng việc tạo ra một bộ phận khứu giác không hề đơn giản, thậm chí việc áp dụng  tất cả các phần cảm biến cũng sẽ vô cùng khó. Điều này đòi hỏi các nhà nghiên cứu cần dành nhiều thời gian hơn để có thể hiểu rõ hơn về quy tắc hoạt động của khứu giác ruồi giấm.

Cảnh Vũ