香水企业家乔·马洛(Jo Malone)向慈善机构“医疗检测犬”(Medical Detection Dogs, MDD)捐赠10万英镑,以加速一种用于检测癌症的“电子鼻”设备研发。

据悉,这笔捐款是在MDD赞助人卡米拉王后亲眼目睹该技术原型机成功从尿液样本中检测到前列腺癌后做出的。MDD首席执行官克莱尔·格斯特博士(Dr Claire Guest)称这笔资金具有“变革意义”,为解码气味特征提供了前所未有的机会。

灵感源于犬类嗅觉

MDD总部位于米尔顿凯恩斯,已与量子物理学家安德烈亚斯·梅尔辛博士(Dr Andreas Mershin)合作十余年,共同开发名为SniffSpace的设备。该设备的设计灵感来源于狗狗敏锐的嗅觉能力。

狗的鼻子拥有约3亿个感觉受体,而人类仅有约500万个。MDD指出,每种疾病都有独特的气味,其生化变化可被伴侣犬嗅探出来。若人类能在一杯茶中闻出一茶匙糖的味道,狗则能从相当于两个奥运会标准游泳池体积的水中嗅出同等糖分。

AI赋能规模化筛查

由梅尔辛在RealNose.ai公司开发的SniffSpace基于类似原理运作:利用蛋白质气味受体从尿液样本中捕获气味分子,随后使用人工智能(AI)识别受体激活中的可识别模式。MDD一直协助训练该AI模型。

目前,MDD的训导员需手动记录数据并交换样本位置,效率受限。SniffSpace将自动旋转样本,使训练有素的搜救犬能在安全房间内更高效地嗅闻更多样本,从而生成更具“稳健性”的数据。该机构计划在未来几个月内安装一台SniffSpace设备。

当前,该原型电子鼻正在分析来自米尔顿凯恩斯医院患者的500份尿液样本。此前,经MDD训练的狗已正确识别出其中含有癌细胞的样本。研究人员将把电子鼻的结果与狗的表现进行对比。

瞄准NHS筛查体系

梅尔辛表示,MDD的设施和规范处于“前沿”水平,正激励全球其他地区。目前,其他类型的电子鼻已应用于食品饮料质量控制、环境监测及安防领域。

RealNose.ai与MDD致力于建立正式合作伙伴关系,旨在为英国国家医疗服务体系(NHS)创建体外诊断医疗器械,作为前列腺癌筛查和早期诊断的潜在方案,并尝试将该方法应用于其他癌症检测。

马洛表示:“我的嗅觉在我的一生中给了我很多启示。我一直希望能找到一种方法,利用这个嗅觉世界来回馈社会。”目前,一支犬队已开始针对该设备进行训练准备。