Elektronische Nasen erschnüffeln Krankheiten, Plagiate, Parodontose und Sprengstoff – Mikrosensoren als Alleskönner

Elektronische Nasen“ halten Einzug in das Geschäfts- und Wirtschaftsleben. Die Lebensmittelbranche ist nach einem Bericht des Bonner Fachdienstes Zukunftsletter http://www.zukunftsletter.de ebenso brennend an Geruchsgeräten interessiert wie die pharmazeutische Industrie einschließlich der Kosmetikfirmen, der Automobilhersteller, der Bauindustrie und des Umweltschutzes. Die Einsatzmöglichkeiten reichen vom Schnüffeln nach verstecktem Sprengstoff bis zur Kasse im Supermarkt. Sensoren, die auf Gase in der Luft chemisch reagieren und die Reaktion elektrisch weiterleiten, sind seit den 90er Jahren auf dem Markt und im industriellen Einsatz.

„Jetzt aber werden die E-Nasen immer billiger und für jeden Kühlschrank verfügbar. 2020 könnten die Preise für durchaus anspruchsvoll arbeitende Geruchs-Sensoren bei unter einem US-Dollar liegen. Der Grund dafür liegt in der Weiterentwicklung von Drucktechnologien. Als Basis für die Geruchssensoren dienen elektrisch leitfähige Polymere. Sie lassen sich durch neue Technologien schneller, einfacher und billiger auftragen – vor allem auf einem Chip. Ein spezieller Mikrochip wird uns beispielsweise schon morgens beim Zähneputzen sagen, ob wir von Parodontose, Mundfäule oder einer Zahnfleischinfektion befallen sind“, so Zukunftsletter-Chefredakteur Matthias Horx.

Möglich wird das durch die „Karlsruher Mikronase” von Joachim Goschnick vom Forschungszentrum  Karlsruhe (FZK) http://www.fzk.de: ein Chip so groß wie eine Cent-Münze mit 38 graduell unterschiedlichen Gas-Sensor-Segmenten. Für eine interessante Anwendung hat sich der amerikanische Kassen-Hersteller NCR ein Patent gesichert. Das Unternehmen will E-Nasen in Supermarktkassen  einbauen. Produkte, die nicht verpackt und mit Preisen ausgezeichnet sind, also beispielsweise Früchte und Gemüse, werden kurz in eine Kammer gelegt. Dort werden sie nicht nur gewogen, sondern eine  elektronische Nase erschnüffelt auch ihre Identität. Ein Computer zeigt anschließend den Preis an und  verbucht die Ware.

Als erster Automobilhersteller überprüft Ford die Ausdünstungen der Innenraum-Materialien mithilfe einer elektronischen Nase und setzt sie auch für die Routinekontrolle im  Produktionsprozess ein. Eingearbeitete Mikrokapseln melden über Duftsignale die Abnutzung von Maschinenteilen. So müssen Produktionsmaschinen nicht mehr regelmäßig angehalten werden, um deren Abrieb zu  kontrollieren. Solche „intelligenten“ Sensor-Schichten können auf Scharniere, Lager, Kugellager oder  Motorenteile aufgetragen werden. CDs und Designermode werden bald mit Duftstoffen besprüht, die sie von Piratenware unterscheiden. Die Bundesdruckerei in Berlin hat eine „elektronische Nase“ vorgestellt,  mit deren Hilfe Originale von Fälschungen unterschieden werden können. „Die verfeinerten E-Nasen sind mittlerweile sogar in der Lage, unterirdische Stoffe zu erschnüffeln: Landminen oder versteckte Kampfstoffe, aber auch versickertes Altöl oder andere Verunreinigungen“, weiß Trendforscher Horx. Im Krankenhaus sollen E-Nasen in Zukunft „Superbugs“ erspüren, also lebensgefährliche  Infektionen mit resistenten Bakterien wie etwa Staphylokokken. Der Geruchstest soll helfen, eine  drohende Infektionswelle schneller einzudämmen, denn die Geruchsanalyse dauert nun nicht mehr Tage,  sondern nur eine Viertelstunde.

E-Nasen könnten in Zukunft auch als Schlüsselkomponente eines  telemedizinischen Systems dienen. Via Computer und Datenleitung könnten nicht nur Töne und Bilder,  sondern auch Gerüche von einem Krankenhaus zum anderen zu übertragen werden. Die E-Nase erschnüffelt außerdem bösartige Veränderungen der Haut. Wenn die Tumore sehr früh erkannt werden,  bestehen meist gute Heilungschancen. Die Diagnose wird heute durch eine Untersuchung von  entnommenem Gewebe gestellt. Das könnte sich künftig ändern, denn Wissenschaftler haben ein  Verfahren entwickelt, um Basaliome anhand ihres charakteristischen Geruchs aufzuspüren. „Verfeinerte Sensortechnik und neue Messprinzipien sind nicht der einzige Grund für die großen Fortschritte beim apparativen Schnüffeln. Wesentlichen Anteil hat die Computertechnologie. Sie wird in den nächsten 10 bis 15 Jahren einen Riesenschub bei der E-Technologie auslösen“, so der Ausblick von Horx. 

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