Psy, jak się okazuje, są szczególnie skuteczne w wywąchiwaniu raka prostaty w próbkach moczu – robią to z 99-procentową skutecznością. Prawdopodobnie potrafią również wyczuć COVID-19. Szkolenie psów wymaga jednak dużo czasu, a ich dostępność jest ograniczona. Naukowcy szukali więc możliwości zautomatyzowania niezwykłych psich umiejętności w kompaktowym urządzeniu. Udało się to badaczom z międzynarodowego zespołu, złożonego z pracowników m. in. słynnego Massachusetts Institute of Technology oraz John Hopkins University. Opracowany przez nich system może wykrywać mikrobiologiczną i chemiczną zawartość próbki z powietrza ją otaczającego z jeszcze większą czułością niż nos psa. Tę funkcję połączono z możliwościami uczenia maszynowego, które może zidentyfikować charakterystyczne cechy próbek przenoszących choroby. Jeden z naukowców biorących udział w opracowywaniu tej technologii. Andreas Mershin dodaje, że do tej pory psy wykrywały wiele rodzajów raka o wiele wcześniej niż jakiekolwiek testy laboratoryjne.
Jak działa nowa technologia?
Meshin i pozostali członkowie zespołu przez kilka lat pracowali nad opracowaniem zminiaturyzowanego systemu detektorów, które miałyby działać jak czujniki. Dane płynące z tych czujników mogą być obsługiwane w czasie rzeczywistym za pomocą typowego smartfona. Telefony, wyposażone w zaawansowane algorytmy opracowane w ramach uczenia maszynowego, mogłyby potencjalnie wykryć wczesne oznaki choroby szybciej niż typowe systemy badań przesiewowych, a nawet ostrzegać przed dymem czy gazem.
W swoich badaniach zespół naukowców przetestował 50 próbek moczu od mężczyzn chorych na raka prostaty oraz od pacjentów, o których było wiadomo, że raka już nie mają. Skuteczność diagnozowania za pomocą węchu zarówno nowej technologii, jak i psów wynosiła około 70 procent. Naukowcy zaznaczają jednak, że ich wynalazek ma o 200 razy czulszy węch niż czworonogi, co potwierdzają testy zlecone przez DARPA (Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności). Jeśli chodzi jednak o interpretację wyników, sam system wykrywania nie potrafiłby sobie z nią poradzić bez uczenia maszynowego, byłby w tym od psów o 100 procent głupszy. Uczenie maszynowe pozwala jednak znaleźć nieuchwytne wzorce, które psy mogą wywnioskować z zapachu.
Obecnie naukowcy starają się przetestować jeszcze więcej próbek, chcieliby wykonać ich nawet 5000, jednak nie jest to tanie – koszt jednego testu wynosi 1000 dolarów.
Czytaj też:
Psy śledcze tresowane do wykrywania COVID-19