加州大学洛杉矶分校的研究人员将一种能够区分数百种不同化合物的灵敏探测器技术与一种模仿动物识别气味的模式识别模块结合在一起美国国家标准与技术研究所为“电子鼻”创造了一种新方法。在最近的一篇论文中描述，他们的电子鼻在识别分子特征方面比传统方法更熟练，即使对于它没有经过训练的化学物质，它也足够强大，可以处理传感器响应的变化，随磨损而来。除了监测工业过程和协助太空探索外，该探测器还可以作为一种强有力的工具，用于嗅出神经毒剂、环境污染物和疾病的痕量指标。
NIST的研究人员开发了一种电子鼻的新方法。该微型设备由16个微加热器元件和8种传感器组成，除了监测工业过程和协助太空探索外，还可作为嗅探神经毒剂、环境污染物和疾病痕量指标等应用的有力工具。来源:国家标准
在动物身上，空气中的气味分子进入鼻孔，与鼻子中的感觉神经元结合，将化学反应转化为电信号，大脑将其解释为气味。人类大约有350种感觉神经元，每种类型都有许多复制品；狗和老鼠还有数百种以上的感觉神经元。气味识别以一步一步的方式进行，其中化学特性逐渐得到解决：随着时间的推移，最初的粗糙信息（例如，冰淇淋是水果味的还是巧克力味的）被细化，以允许更精细的区分（草莓味还是覆盆子味）。这种生物学方法激发了研究人员开发一种与电子鼻并行的“分而治之”方法。
这项技术基于化学物质和放置在NIST开发的MEMS微加热器平台上的半导体传感材料之间的相互作用。（见“NIST‘微热板’可能有助于寻找地外生命”，NIST科技节拍，2001年10月）。亚博网站下载当前工作中使用的电子鼻由八种类型的传感器组成，以氧化膜的形式沉积在16个微热器的表面上，每种材料有两个副本。对单个加热元件的精确控制使科学家能够在150至500°C之间的350个温度增量下将每个加热元件视为“虚拟”传感器的集合，从而将传感器数量增加到约5600个。传感膜和改变温度的能力相结合，使该装置具有了与充满感觉神经元的鼻涕相当的分析能力。
就像人们能够识别和记住许多不同的气味，并利用这些知识来概括他们以前没有遇到过的气味一样，电子鼻也需要经过训练，在它能够处理未知气味之前识别不同气味的化学特征。NIST研究员巴拉尼·拉曼(Barani Raman)和史蒂夫·塞姆西克(Steve Semancik)表示，这个系统的最大优势在于，你不需要将阵列暴露在它可能接触的每一种化学物质中，就可以识别和/或分类它们。将识别过程分解成简单的、小的、离散的步骤，使用最丰富的信息数据，也可以避免传感器响应的“噪声”部分，从而实现对传感器漂移或老化影响的稳健性。
研究人员表示，他们正在继续研究在未知背景或复杂鸡尾酒中快速识别化学物质的应用。
*B.拉曼、J.L.赫兹、K.D.本克斯坦和S.塞曼奇。人工嗅觉的生物启发方法。分析化学。2008年10月15日在线发布。