[发明专利]嗅觉系统、气味识别装置、气味识别方法

说明书

本发明提供一种气味识别系统，具备：作用阵列部，其包括与气体样本中的气味因素中包含的气味原因物质相互作用的至少两个以上的传感器；传感器数据处理部，其对作用阵列部中与气味因素相互作用的数据进行处理；气味因素信息存储部，其预先存储该气味因素及该气味因素的相互作用图案信息；以及图案识别部，其参照该传感器数据处理部所处理的图案和气味因素信息存储部的信息，基于该相互作用图案识别该气味因素。

本申请是国际申请日为2014年8月29日的PCT国际申请PCT/JP2014/073418进入中国国家阶段的申请号为201480081522.7、发明名称为“嗅觉系统、气味识别装置、气味识别方法”的原申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及将气味自身图案化进行识别的嗅觉系统和气味识别装置、以及气味识别方法。并且，本发明还涉及用于该系统的传感器。本发明还涉及用于该传感器的设备。

背景技术

到目前为止，可认为气味由于各种化学物质同时复合作用于嗅觉细胞而被识别为气味信息(感知信息)。另一方面，在与气味有关的感测中，大多以从构成气味的化学物质群(以下，也称作气味因素)中检测并测定与气味有关的特定的气体状化学物质为目的。

即，大多使用化学传感器、即氨气传感器和硫化氢传感器等，该化学传感器是以从构成气味的化学物质中进行确定、或者测定个别的气味原因物质、例如氨、硫醇、醛、硫化氢、胺等具有特有臭味的气味原因物质为目的而设计的。

这种传感器是如下装置：构成对于特定的分子在物理上化学上具有选择性的表面状态，利用在该表面上该特定分子反应或吸附时的表面状态的变化测定该特定物质或者利用吸附柱等分离化学物质的手段、例如色谱法等，对特定的气味的原因物质进行分离后进行测定。

作为在这种气味原因物质的个别分离测定中可利用的传感器系统，具有在检测器部分利用激光的与金属纳米粒子的相互作用而产生的表面等离子体(SPR)法的传感器系统、在半导体硅上设置源极、漏极及栅极电极并利用在栅极上形成分子选择膜而物质吸附于表面的场效应晶体管的传感器系统、测量并检测表面弹性波的传播速度由于物质吸附于表面产生的变化的表面弹性波传感器、利用晶体振荡器的谐振频率根据附着于表面的物质的重量而变动的QCM传感器等。

作为现有的气味传感器，在这些传感器系统中，通常，在检测部的表面构成具有物质选择性的薄膜，由此检测成为气味原因的特定物质。

另外，也存在利用伴随着设为高温的金属氧化物半导体表面上的氧的氧化还原反应的载流子密度的变化的传感器，但是在这种传感器的情况下，在表面上发生还原性物质的氧化反应，所以其表面不能利用具有物质选择性的膜等覆盖，并且仅能够测定还原性物质等，因此，作为臭味物质，仅对氨、硫化氢等所限定的臭味物质有效。

另一方面，在使用了晶体振荡器等的传感器等中设有多个晶体振荡器的阵列式气味传感器已被公开。(例如，参照专利文献1)

在该传感器中，通过将晶体振荡器相对于基板排列在特定方向上并设置多个，包含要检测的物质的气体能够高效且大量地与传感器部接触，检测效率提高。

另外，在非专利文献2中，使用多个传感器进行多变量分析来实现气味的确定。该情况下，所使用的传感器系统由测定预先规定的特定化学物质的单功能的传感器的组合构成，因此，在构成气味的物质是已知的情况下，能够通过多变量分析来表现气味。

另外，以不仅检测、测定构成上述的气味的特定物质，而且检测、评价气味本身为目的，将响应极性不同的分子的多个发光分子涂覆在基板上，并暴露于气味因素时，以对该气味特有的图案，基板发光，对其进行拍摄并记录，由此进行气味的成像，这样的尝试近年来也有进行(非专利文献3：SCOPE项目)。

在该气味成像系统中，使用配置有将分别识别多种气味的化合物和用于检测的例如荧光纳米粒子组合得到的粒子的多探针膜。