П. А. Землянухин, К. Е. Румянцев

ПУТИ ОПЕРАТИВНОГО АНАЛИЗА ГАЗОВЫХ СРЕД В УСЛОВИЯХ УГРОЗ ТЕРРОРИЗМА

    В ряде отраслей промышленности, науки и техники, требуется качественное и оперативное определение видов веществ, присутствующих в тех или иных продуктах жизнедеятельности человека, составов газовых смесей. Резко возросли нелегальное производство и транспортировка наркотических средств. Участились случаи терроризма с использованием, как взрывчатых веществ, так и биологический терроризм, преследующий цель заражения людей болезнетворными микробами. Все это остро ставит вопрос по созданию технических систем формирования образов запахов. Решение подобных задач связано с изучением механизмов работы обонятельного аппарата биологических объектов, формирующих образы запахов. Однозначных ответов о функционировании подобных объектов не существует [1], хотя имеются различные теории применительно к этому вопросу. В связи с этим разработанные технические обонятельные системы в основном ориентируются на распознавание присутствия в газовой смеси молекул, какого-то конкретного вещества или группы веществ, как правило одного класса. Технические же устройства, позволяющие провести комплексный оперативный анализ газовых смесей, в большинстве случаев неизвестных по составу, отсутствуют, несмотря на актуальность решения данной задачи.
    Рассмотрим один из возможных подходов к решению поставленной проблемы построения электронных микросистем искусственного обоняния. Для этого применительно к техническим устройствам создания образов запахов рассмотрим особенности строения у живых организмов той части обонятельного аппарата, которая непосредственно соприкасается с внешней средой и является первичным приемником внешнего воздействия различных веществ на органы обоняния.
    Известно, что у живых организмов существует обонятельный рецепторный слой (эпителий) толщиной 100…150 мкм. Этот слой помимо других образований включает в себя и обонятельные клетки, являющиеся первичными чувствительными рецепторами. От верхнего полюса обонятельной клетки отходит периферийный отросток диаметром 1…3 мкм, который простирается вплоть до свободной поверхности эпителия, обеспечивая контакт клетки с внешней средой. Обонятельная клетка венчается обонятельной булавой, на вершине которой располагается от 10 до 60 обонятельных волосков длиной от 20 до 200 мкм. Эти волоски богаты белками, липидами и фосфатозой, что обеспечивает определенные свойства обонятельной системы.
    Действительно, белки являются основными структурными компонентами в биологических объектах и обладают следующими свойствами:
    а) в основном это водорастворимые молекулы и соответственно они активны только в водных растворах.