Sähköinen nenä auttaa sairauksien selvittämistä

Professori Veikko Surakka Tampereen yliopistosta on tutkinut tuoksuja sekä selvittänyt myös, miten tuoksut saadaan digitoitua. Surakka on mukana kehittämässä sähköistä nenää, joka pystyisi erottelemaan terveen ja toisaalta esimerkiksi Parkinsonin ja Alzheimerin taudeista tai koronaviruksesta kärsivien potilaiden kehon tuoksuja.

Surakan työryhmä kehitti Suomen Akatemian ICT 2023 -ohjelmasta rahoitetussa ”Digital Scents” -hankkeessa algoritmeja, joilla voidaan luokitella sähköisillä nenillä (electronic nose, eNose) mitattuja tuloksia. Tutkimushankkeen tavoitteena Tampereen yliopiston osalta on kehittää itseoppivaa tuoksunäyttöteknologiaa, missä muutamalla kemiallisella komponentilla voidaan luoda sairaan ja terveen kehon tuoksuja.

Luokittelujen avulla ohjataan hankkeessa kehitettyjä tuoksunäyttöjä (olfactory display), joilla voidaan toistaa tai syntetisoida alun perin mitattuja tuloksia. Luokittelut muodostavat eräänlaisen tuoksureseptin, joka voidaan lähettää verkon yli. Verkon toisessa päässä toimiva tuoksusyntetisaattori pystyy puolestaan purkamaan reseptiä hyödyntäen koodin ja toistamaan tuoksun puretun koodin avulla.

Toisessa ICT 2023 -ohjelman rahoittamassa ”Programmable Scent Environments” -hankkeessa on kehitetty teknologiaa ja menetelmiä, joilla tuoksut voidaan integroida osaksi virtuaalitodellisuutta. Tämä mahdollistaa aivan uuden aistikanavan liittämisen osaksi moniaistista vuorovaikutusta virtuaalitodellisuudessa. Lisäksi kehitetään automatisoitua hajuaistikynnysmittausteknologiaa sekä koneoppimisalgoritmeja tuoksujen luokitteluun.

Kyseisissä hankkeissa yhdistyy useita tieteenaloja, kuten matematiikkaa (koneoppiminen), insinööritieteitä (anturit ja mikrofluidistiikka), psykologia- ja tietojenkäsittelytieteitä, lääketiedettä ja ihminen-teknologia-vuorovaikutusta.

Tutkimushanketta on rahoitettu Suomen Akatemian ICT 2023 -ohjelmasta. Tässä kymmenvuotisessa ohjelmassa on pyritty ICT:n laaja-alaisen kansalliseen ja kansainväliseen hyödyntämiseen. Ohjelma kokoaa yhteen yliopistot, tutkimuslaitokset, yritykset ja rahoittajat.