طرق اكتشاف الروائح: القياسات الشمية وأجهزة الاستشعار الكيميائية

تنبع تعقيدات قضية الروائح من الطبيعة الحسية للشعور بالرائحة. من منظور تطوري، تُعتبر الشم واحدة من أقدم الحواس، مما يسمح بالبحث عن الطعام، والتعرف على الخطر أو التواصل: تُعتبر الشم البشرية حسًا وقائيًا لأنها تسمح بالكشف عن الأمراض أو العدوى المحتملة من خلال أخذ في الاعتبار مدى استساغة أو عدم استساغة الرائحة. الروائح هي خليط من جزيئات صغيرة وخفيفة، وعند تلامسها مع أنظمة حسية بشرية مختلفة، حتى عند تركيزات منخفضة جدًا في الهواء المستنشق، تكون قادرة على تحفيز استجابة تشريحية: الإدراك المُعاش هو الرائحة. تُعد تقييم الرائحة نقطة رئيسية في بعض عمليات الإنتاج الصناعي (مثل: الطعام، المشروبات، إلخ) وهي تكتسب أهمية ثابتة في مجالات تكنولوجية غير معتادة (مثل: جودة الهواء الداخلي)؛ تتعلق هذه القضية بشكل أساسي بالأثر البيئي للأنشطة الصناعية المختلفة (مثل: المدابغ، المصافي، مسالخ الحيوانات، مصانع التقطير، محطات معالجة مياه الصرف الصحي المدنية والصناعية، مكبات النفايات ومحطات الكومبوست) كمصادر للإزعاج الشمي، وهو أبرز شكوى تتعلق بتلوث الهواء. على الرغم من أن النظام الشمي البشري لا يزال يُعتبر الأداة التحليلية الأكثر أهمية وفعالية لتقييم الروائح، فقد زاد الطلب على طرق تحليلية أكثر موضوعية، جنبًا إلى جنب مع اكتشاف مواد ذات خصائص كيميائية إلكترونية، من تطوير الشم الآلي القائم على أجهزة الاستشعار الذي يحاكي بشكل محتمل النظام البيولوجي. تستعرض هذه المراجعة الحالة الراهنة لكل من الإحساس البشري والأدوات الحالية المستخدمة في اكتشاف الروائح. يتم مناقشة التقنيات الشمية التي تستخدم مجموعة من الخبراء المدربين، ويتم تسليط الضوء على النقاط القوية والضعيفة في تقييم الروائح من خلال الكشف البشري. بعد ذلك، تُوصف الميزات الرئيسية ومبادئ العمل للأنوف الإلكترونية الحديثة (E-Noses)، مع التركيز على أدائها الأفضل في تحليل البيئة. يتم أخيرًا مراجعة مراقبة انبعاث الروائح التي تم تنفيذها من خلال كلا التقنيتين لإظهار استجابات الإحساس البشري والأدوات المعززة.