敏銳的嗅覺是許多生物共有的強大能力，很難通過人工手段進行複製。現在，東京大學的研究人員將生物學和工程學的元素結合起來，開發了所謂的生物雜交組件，揮發性有機化合物傳感器可以有效檢測氣態的氣味。研究人員希望將這一概念完善，然後用於醫療診斷和危險物質的檢測中。
研究人員將昆蟲的一組嗅覺受體移植到一個裝置中，將某些氣味傳給受體，同時讀取受體對這些氣味的反應。對來自嗅覺受體的電信號進行分析，就能知道是什麼分子觸發了這些信號。這種方法產生了很高的靈敏度，並且由於受體在脂質雙層內物理結合的方式而成為可能。在之前的實驗中，這樣的方法限制了氣味傳遞到受體的方式，但該團隊也為這個問題開發了一個有效的解決方案。
受體會對液滴中的分子作出反應，因此主要挑戰之一是製造一種裝置，將空氣中的分子傳遞到這些液滴中，研究人員設計並製造了液滴通過的下方的微縫，以迫使這種分子的交換。通過將氣體引入微縫中，能夠增加氣體和液滴之間的接觸概率，並將目標分子有效地轉移到液體中。
通過這套系統，研究人員能夠在測試對象的呼吸中檢測到化學物質辛烯醇的痕跡，辛烯醇又稱蘑菇醇，它能吸引蚊子。不僅如此，VOC傳感器可以檢測到十億分之一的濃度。這雖然比狗鼻子的靈敏度低了一千倍，但仍是一項令人印象深刻的成就，並激勵著團隊不斷創新。
論文標題為《Highly sensitive VOC detectors using insect olfactory receptors reconstituted into lipid bilayers》，發表在《Science Advances》雜誌上。