Bioneurovnirani elektronički nosovi spremni su revolucionirati senzore: Očekivani tržišni uzlet 2025.

Popis sadržaja

Izvršni sažetak: Ključni uvidi i pregled tržišta 2025
Pregled tehnologije: Kako bioupitni elektronički olfakcijski sustavi rade
Industrijski lideri i inovatori: Glavni igrači i strateški potezi
Prognoza tržišta 2025–2030: Pokretači rasta, projekcije i prilike
Istaknuta primjena: Zdravstvo, sigurnost hrane, praćenje okoliša i sigurnost
Nove tehnologije: AI, senzorni materijali i napredak u biorecogniciji
Regulatorni okvir i industrijski standardi
Partnerstva, financiranje i aktivnosti M&A
Izazovi i prepreke usvajanju
Budući izgledi: Disruptivni trendovi i dugoročni utjecaj na ekosustave senzora
Izvori i reference

Izvršni sažetak: Ključni uvidi i pregled tržišta 2025

Bioupitni elektronički olfakcijski sustavi—poznati i kao umjetni nosovi—brzo se prebacuju s istraživačkih prototipa na komercijalno relevantna rješenja u sektorima poput sigurnosti hrane, praćenja okoliša, zdravstvene skrbi i industrijske automatizacije. Do 2025. nekoliko vodećih igrača u industriji i inovativnih startupova isporučuje napredne senzorske mreže, koristeći biomimikriju za poboljšanje osjetljivosti, selektivnosti i miniaturizacije. Ovi sustavi oslanjaju se na arhitekturu i funkciju bioloških olfaktorskih receptora, koristeći nanomaterijale, AI upravljano prepoznavanje uzoraka i povezivost putem Interneta stvari (IoT) za proširenje svojih slučajeva uporabe i potencijala integracije.

Komercijalna lansiranja i partnerstva: U posljednjim mjesecima, tvrtke poput AIRSENSE Analytics lansirale su nove platforme elektroničkog nosa dizajnirane za otkrivanje opasnih plinova u stvarnom vremenu i kontrolu kvalitete, s proširenim primjenama u farmaciji i preradi hrane. Slično, Alpha MOS nastavlja usavršavati svoju HERACLES platformu, fokusirajući se na automatsko profiliranje mirisa za industriju pića i kozmetike.
Tehnološki napredak: Bioupitni sustavi sada sve više koriste nanostrukturirane senzorske materijale, kao što su metal-oksidni poluvodiči i provodni polimeri, kako bi oponašali visoku specifičnost bioloških olfaktorskih receptora. Osobito, Sensigent je integrirao algoritme strojnog učenja u svoju Cyranose seriju, poboljšavajući diskriminaciju mirisa i omogućujući analitiku podataka u oblaku za skalabilnu primjenu.
Primjene u zdravstvu i okolišu: Nedavni pilot projekti tvrtke The eNose Company istražuju neinvazivnu dijagnostiku bolesti, uključujući analizu daha za rano otkrivanje respiratornih bolesti, dok suradnje s agencijama za zaštitu okoliša imaju za cilj praćenje kvalitete zraka i otkrivanje hlapljivih organskih spojeva u urbanim sredinama.
Izgled tržišta: Očekuje se da će sektor doživjeti dvocifreni rast u sljedećim godinama, potaknut regulatornim zahtjevima za osiguranje kvalitete hrane, povećanom industrijskom automatizacijom i proliferacijom pametnog senzora u potrošačkim proizvodima. Industrijske organizacije kao što su IEEE pokrenule su nove tehničke odbore kako bi standardizirale mjerne performanse senzora i olakšale interoperabilnost između platformi.

Gledajući unaprijed, konvergencija bioupitnog dizajna, nanotehnologije i AI postavit će ubrzanje kako usvajanja tako i funkcionalne sofisticiranosti elektroničkih olfakcijskih sustava kroz 2025. i dalje. Ključni izazovi ostaju oko trajnosti senzora, kalibracije i međusobne osjetljivosti, ali kontinuirano ulaganje i suradnje više sektora spremne su riješiti ove prepreke, otvarajući put za širu komercijalnu integraciju i nove slučajeve uporabe u bliskoj budućnosti.

Pregled tehnologije: Kako bioupitni elektronički olfakcijski sustavi rade

Bioupitni elektronički olfakcijski sustavi, često nazivani “elektroničkim nosovima” ili e-nosovima, brzo se razvijaju kao senzor tehnologije dizajnirane da emuliraju ljudski osjet mirisa. Ovi sustavi obično integriraju nizove kemijskih senzora—često temeljenih na metal oksidnim poluvodičima, provodnim polimerima ili nanomaterijalima—s softverom za prepoznavanje uzoraka za otkrivanje i klasifikaciju hlapljivih organskih spojeva (VOC) u zraku. Bioupitni pristup oslanja se na mehanizme olfakcije sisavaca: više, djelomično selektivnih senzora generira jedinstvene uzorke odgovora na različite mirisne tvari, koje napredni algoritmi zatim interpretiraju kako bi identificirali i kvantificirali mirise.

Do 2025. vodeći proizvođači i istraživačke institucije koriste inovacije u znanosti o materijalima i umjetnoj inteligenciji za poboljšanje selektivnosti i osjetljivosti elektroničkih olfakcijskih platformi. Na primjer, napredci u senzorima temeljenim na nanomaterijalima—koji koriste grafen, karbonske nanocijevi ili molekularno imprintirane polimere—omogućili su otkrivanje VOC-a u koncentracijama od dijelova na milijardu (ppb) ili čak niže, što je kritični zahtjev za primjene u sigurnosti hrane, praćenju okoliša i medicinskoj dijagnostici. Integracija algoritama strojnog učenja, posebno dubokog učenja, dodatno je poboljšala prepoznavanje uzoraka i identifikaciju izvora mirisa čak i u složenim i dinamičnim okruženjima (Siemens).

Tipičan bioupitni e-nos sastoji se od nekoliko ključnih komponenata: senzorske mreže koja oponaša raznolikost olfaktorskih receptora koje nalazimo u biološkim sustavima; predprocesorskih krugova za pojačavanje i filtriranje sinala senzora; i jedinice za obradu podataka opremljene softverom za prepoznavanje uzoraka i klasifikaciju. Neki moderni sustavi također uključuju bežičnu povezanost, omogućujući daljinsko praćenje i integraciju s mrežama Interneta stvari (IoT) (Alpha MOS). Do 2025. komercijalni uređaji su sve više miniaturizirani i energetski učinkoviti, s prijenosnim ili ručnim formatima koji postaju standard za terenske primjene. Proizvođači su se također usredotočili na poboljšanje trajnosti i ponovljivosti senzorskih mreža, rješavajući jedan od povijesnih izazova u ovom području.

Izgledi za sljedećih nekoliko godina sugeriraju daljnju konvergenciju bioupitne olfakcije s analizom vođenom AI i upravljanjem podacima u oblaku, otvarajući put za mreže monitora mirisa u stvarnom vremenu. Dodatno, suradnički projekti između industrije i akademije očekuju se u širenju repertoara otkrivenih analita, bliže cilju univerzalnog prepoznavanja mirisa (ABB). Kako troškovi senzora opadaju i metrički pokazatelji performansi se poboljšavaju, predviđa se da će usvajanje proširiti u sektore kao što su osiguranje kvalitete hrane, nadzor kvalitete zraka, medicinska dijagnostika i čak robotika, gdje će umjetna olfakcija omogućiti nove oblike ekološke svijesti i interakcije.

Industrijski lideri i inovatori: Glavni igrači i strateški potezi

Područje bioupitnih elektroničkih olfakcijskih sustava—često nazvanih elektronički nosovi (e-nose)—prisustvuje značajnim strateškim razvojem i ulaganjima u industriji dok tvrtke nastoje iskoristiti napredne senzorske tehnologije za primjene koje variraju od kontrole kvalitete hrane do medicinske dijagnostike. Do 2025. godine, nekolicina vodećih igrača u industriji i dinamičnih inovatora oblikuje tržišni pejzaž novim lansiranjima proizvoda, suradničkim pothvatima i integracijom tehnologije.

Među najuočljivijim igračima, Alpha MOS nastavlja proširivati svoj globalni doseg u instrumentaciji elektroničkog nosa. Francuska tvrtka nedavno se fokusirala na poboljšanje analitičkih kapaciteta unutar svoje platforme HERACLES e-nosa, teži višoj osjetljivosti i ponovljivosti u otkrivanju hlapljivih spojeva, posebno za osiguranje kvalitete hrane i pića. Alpha MOS također je tražila partnerstva s akademskim i industrijskim grupama kako bi proširila primjenu svog e-nosa u sektorima kozmetike i okoliša.

U Sjedinjenim Američkim Državama, AIRSENSE Analytics nastavlja razvijati robusne, prijenosne jedinice elektroničkog olfakcijskog sustava za industrijsku sigurnost i praćenje okoliša. Tvrtka je najavila tekuće suradnje s kemijskim proizvođačima kako bi prilagodila svoju tehnologiju e-nosa za otkrivanje opasnih tvari, što će riješiti nove regulatorne potrebe u 2025. i dalje.

Japanski elektronički div Sharp Corporation investirao je u miniaturizaciju i integraciju olfaktorskih senzora unutar potrošačkih uređaja. Godine 2024. Sharp je predstavio prototip pročistača zraka opremljenog bioupitnim senzorom mirisa, a očekuje se da će tvrtka komercijalizirati daljnje pametne kućne aplikacije u sljedeće dvije godine. Njihova fokusiranost na MEMS-senzorske mreže trebala bi postaviti nove standarde za kompaktnost i troškovnu učinkovitost u masovnom tržištu.

Na inovativnoj sceni, Sensigent (Nizozemska) i AIRSENSE Analytics aktivno ulažu u algoritme strojnog učenja s ciljem poboljšanja prepoznavanja uzoraka za složene mirisne profile. Sensigentova Scentograph platforma, na primjer, trenutno je u pilot fazi u farmaceutskoj proizvodnji i privlači pažnju zbog svoje prilagodljivosti na strogo regulirane sredine.

Gledajući unaprijed, industrijski promatrači očekuju konsolidaciju dok veliki proizvođači elektronike i senzora traže stjecanje ili suradnju s nišnim startupovima specijaliziranim za tehnologije senzora temeljenih na organskim i nanomaterijalima. Lideri poput Alpha MOS i Sharp Corporation spremni su oblikovati konkurentni pejzaž kroz kontinuirana ulaganja u istraživanje i razvoj i strateške saveze, posebno dok se sektori zdravstvene zaštite, automobila i pametnih gradova sve više zanimaju za elektroničku olfakciju do 2027.

Prognoza tržišta 2025–2030: Pokretači rasta, projekcije i prilike

Tržište bioupitnih elektroničkih olfakcijskih sustava—često nazvanih “elektronički nosovi”—priprema se za snažnu ekspanziju između 2025. i 2030. godine, potaknuto napretkom u miniaturizaciji senzora, strojnim učenjem i usvajanjem među industrijama. Bioupitni pristupi, koji oponašaju složene sposobnosti osjetila bioloških olfaktorskih sustava, brzo stječu popularnost dok njihova točnost i selektivnost poboljšavaju u izazovnim realnim okruženjima.

Ključni pokretači rasta uključuju povećanu potražnju za brzim, neinvazivnim dijagnostikama u zdravstvu, strože propise o sigurnosti hrane i potrebu za kontinuiranim praćenjem okoliša. U 2025. posebno su istaknute primjene u osiguranju kvalitete hrane, poput otkrivanja kvarenja i autentifikacije, s tvrtkama poput Alpha MOS i AIRSENSE Analytics koje već nude komercijalne bioupitne olfaktorske platforme za industrijske klijente. Sektor zdravstva također je područje s visokim rastom, gdje se elektronička olfakcija integrira u uređaje za analizu daha za otkrivanje bolesti; primjerice, Owlstone Medical nastavlja razvijati dijagnostiku temeljenu na dahu koja koristi vlastite tehnologije senzora.

Od 2025. nadalje, tržišne projekcije predviđaju godišnju stopu rasta (CAGR) u rasponu od 12–16%, pri čemu se očekuje da će regija Azija-Pacifik pokazati najveću potražnju zbog brze industrijalizacije i širenja regulatornih okvira za kvalitetu zraka i hrane. Europa i Sjeverna Amerika i dalje će ostati važna središta inovacija, potaknuta stalnim ulaganjima u istraživanje i razvoj i uspostavljenim primjenama u farmaceutskoj industriji, poljoprivredi i sigurnosnim aplikacijama. Industrijske organizacije kao što su IEEE i Institut za znanost o hrani i tehnologiju (IFST) aktivno promiču razvoj standarda, što se očekuje da će ubrzati komercijalno usvajanje i interoperabilnost.

Zdravstvo: Do 2027. elektronički nosovi se očekuju da budu integrirani u dijagnostiku na mjestu skrbi i platforme telemedicine, podržani kliničkim validacijskim studijama i suradnjama s velikim proizvođačima medicinske opreme.
Hrana i piće: AI unaprijeđeni bioupitni senzori omogućit će praćenje kvalitete u stvarnom vremenu i praćenje kroz opskrbne lance, s skalabilnim rješenjima koja će implementirati pružatelji tehnologije.
Ekološki i industrijski: Automatizirane stanice za praćenje kvalitete zraka i sustavi za sigurnosno praćenje korištenjem elektroničke olfakcije bit će implementirani u pametnim gradovima i proizvodnim pogonima, što su demonstrirali tekući pilot projekti iz AIRSENSE Analytics.

Gledajući prema 2030., očekuje se da će proboje u nanomaterijalima, fleksibilnoj elektronici i analitici podataka u oblaku dodatno smanjiti troškovne barijere i proširiti adresabilno tržište. Konvergencija bioupitne olfakcije s IoT ekosustavima i analitikom vođenom AI stvorit će nove mogućnosti u sektorima koji variraju od personalizirane zdravstvene skrbi do napredne kontrole procesa.

Istaknuta primjena: Zdravstvo, sigurnost hrane, praćenje okoliša i sigurnost

Bioupitni elektronički olfakcijski sustavi—često nazvani “elektronički nosovi”—brzo se razvijaju, prelazeći iz laboratorijskih prototipova u značajne stvarne primjene širom zdravstva, sigurnosti hrane, praćenja okoliša i sigurnosti. Njihov dizajn koristi napredak u miniaturizaciji senzora, strojnim učenjem i znanosti o materijalima, omogućujući osjetljivo, brzo i neinvazivno otkrivanje hlapljivih organskih spojeva (VOC) koji oponašaju biološke olfaktorske mehanizme.

Zdravstvo: U kliničkoj dijagnostici, elektronički nosači pružaju neinvazivne pristupe za ranu dijagnostiku bolesti analizom daha pacijenata. Do 2025. godine, Siemens Healthineers i Owlytics Healthcare unapređuju analizu VOC-a za praćenje kroničnih respiratornih stanja i metaboličkih poremećaja. Njihovi bioupitni olfaktorski sustavi integriraju AI algoritme za razlikovanje biomarkera bolesti u izdahnutom dahu, uz tekuće multicentrične kliničke studije usmjerene na regulatornu odobrenje. Nadalje, Biorecro AB istražuje olfaktorske senzore za otkrivanje infektivnih bolesti u postavkama na mjestu skrbi, s ciljem smanjenja vremena potrebnog za dijagnostiku.

Sigurnost hrane: Osiguranje svježine i sigurnosti prehrambenih proizvoda je još jedna istaknuta primjena. Tvrtke poput AIRSENSE Analytics GmbH opskrbljuju prijenosne elektroničke nosove za brzo otkrivanje kvarenja i kontaminacije hrane, uključujući praćenje u stvarnom vremenu u pakirnim i skladišnim okruženjima. U 2025. Mettler Toledo testira elektroničke olfakcijske module za kontrolu kvalitete unutar proizvodnih linija hrane, pomažući u otkrivanju neugodnih mirisa koji ukazuju na bakterijsku ili kemijsku kontaminaciju prije nego što proizvodi napuste pogon.

Praćenje okoliša: Bioupitni e-nosevi sve se više koriste za procjenu kvalitete zraka i otkrivanje zagađenja. Figaro Engineering Inc. i eNose Company pružaju senzorske nizove sposobne otkriti opasne plinove i VOC-e u industrijskim i urbanim okruženjima. Njihova rješenja za 2025. godinu fokusiraju se na kontinuirano praćenje okoliša, s prijenosom podataka u stvarnom vremenu za sustave ranog upozoravanja.
Sigurnost: Elektronički nosovi također se prilagođavaju sebičnim sigurnosnim potrebama i obrani domovine. Smiths Detection integrira bioupitnu olfakciju u prijenosne detektore tragova za eksplozive, narkotike i kemijske ratne agense. Njihovi sustavi sljedeće generacije, koji bi trebali biti objavljeni 2025., naglašavaju brzu identifikaciju prijetnji na aerodromima, granicama i javnim mjestima.

Gledajući unaprijed, sektor očekuje širu integraciju bioupitne elektroničke olfakcije s IoT platformama, analitikom u oblaku i nosivim uređajima, obećavajući transformativni utjecaj na javno zdravlje, sigurnost hrane, očuvanje okoliša i sigurnost u sljedećih nekoliko godina.

Nove tehnologije: AI, senzorni materijali i napredak u biorecogniciji

Bioupitni elektronički olfakcijski sustavi—često nazvani “elektronički nosovi”—brzo napreduju, poduprti inovacijama u umjetnoj inteligenciji (AI), senzorskim materijalima i strategijama biorecognicije. Do 2025. godine, ovi sustavi približavaju se novim razinama osjetljivosti, selektivnosti i svestranosti, crpeći inspiraciju iz složenih olfaktorskih mehanizama pronađenih u biološkim organizmima.

Glavni trend je integracija algoritama strojnog učenja, uključujući duboke neuronske mreže, sa senzorima za omogućivanje adaptivnog prepoznavanja uzoraka i real-time klasifikacije mirisa. Tvrtke poput Alphasense Ltd i Figaro Engineering Inc. aktivno razvijaju kompaktne senzorske module sposobne sučeliti se s AI vođenom analitikom, olakšavajući primjene u praćenju kvalitete zraka, sigurnosti hrane i medicinskoj dijagnostici. Ovi sustavi unaprijeđeni AI-jem sada mogu razlikovati složene mirisne mješavine i prilagoditi se driftu ili promjenama u okolišu, što je dugotrajni izazov u elektroničkoj olfakciji.

Senzorski materijali također se razvijaju, s naglaskom na bioupitne i hibridne materijale koji oponašaju visoku specifičnost i osjetljivost bioloških olfaktorskih receptora. Na primjer, istraživači i tehnološki dobavljači sve više uključuju nanomaterijale—poput metal-oksidnih poluvodiča, provodnih polimera i karbonskih nanocijevi—u dizajn senzora kako bi poboljšali performanse. Osobito, Sensirion AG koristi tehnologiju mikrosustava (MEMS) i nove senzorske filmove za postizanje miniaturiziranih, niskonaponskih olfakcijskih platformi pogodnih za integraciju u potrošačke i industrijske uređaje.

Jedna od posebno perspektivnih granica je korištenje bioinženjerskih receptora ili biomimetickih prepoznatljivih elemenata. Ove komponente oponašaju karakteristike vezivanja liganda prirodnih olfaktorskih proteina, značajno poboljšavajući selektivnost elektroničkih nosa. Napori organizacija poput imec usmjereni su na integraciju bioloških prepoznatljivih elemenata sa senzorima na bazi silicija, s ciljem postizanja robusnih, ponovljivih i skalabilnih rješenja. Ova hibridna rješenja očekuje se da će dovesti do proboja u medicinskoj dijagnostici—kao što je neinvazivno otkrivanje bolesti putem analize daha—u sljedećih nekoliko godina.

Gledajući unaprijed, očekuje se da će daljnja konvergencija AI, naprednih senzorskih materijala i biorecognicije potisnuti bioupitne elektroničke olfakcijske sustave u šira tržišta i zahtjevnije primjene. Kako se regulatorni interes oko kvalitete zraka, praćenja hrane i digitalnog zdravlja pojačava, sektor vjerojatno će vidjeti komercijalizaciju e-nosa sljedeće generacije s neviđenom točnošću i pouzdanošću, uspostavljajući ih kao bitne alate u više industrija.

Regulatorni okvir i industrijski standardi

Regulatorni okvir za bioupitne elektroničke olfakcijske sustave brzo se razvija dok se ove tehnologije prebacuju iz laboratorijskih prototipa u komercijalne proizvode širom sektora poput sigurnosti hrane, praćenja okoliša i zdravstva. Do 2025. regulatorne agencije i tijela za standardizaciju počela su se baviti jedinstvenim izazovima i prilikama koje predstavljaju ovi biomimetski senzori, koji često oponašaju složenost biološke olfakcije koristeći nizove kemijskih senzora i sofisticirane algoritme strojnog učenja.

U Europskoj uniji, regulacija je uglavnom okvira globalnih direktiva koje se odnose na elektroničke uređaje i medicinsku dijagnostiku, kao što su Uredba o medicinskim uređajima (MDR) za zdravstvene primjene i zahtjevi za CE oznaku za elektroničku instrumentaciju. Određeni tehnički standardi relevantni za performanse senzora, elektromagnetsku kompatibilnost i sigurnost—kao oni koje razvijaju CEN i CENELEC—sve se više spominju u certifikaciji elektroničkih nosa. Nedavne inicijative ovih tijela uključuju radionice i radne grupe fokusirane na harmonizaciju protokola testiranja za umjetnu olfakciju, s ciljem osiguravanja interoperabilnosti i pouzdanosti podataka između uređaja.

U Sjedinjenim Američkim Državama, Uprava za hranu i lijekove (FDA) započela je procjenu korištenja elektroničkih olfakcijskih sustava kao dijagnostičkih dodataka, posebno u neinvazivnom otkrivanju bolesti. U 2024. i early 2025. godine nekoliko proizvođača, poput Scentian Bio i Alpha MOS, započelo je preddokumentacijske angažmane s FDA kako bi razjasnili zahtjeve za demonstraciju točnosti, ponovljivosti i kliničke korisnosti. Ove rasprave informiraju razvoj vodiča za medicinsku dijagnostiku vođenu softverom, naglašavajući analitičku validaciju i nadzor nakon stavljanja na tržište za olfakciju omogućenu AI-jem.

Međunarodno, organizacije poput Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO) započele su istraživanje novih standarda posebno za sustave elektroničkog nosa, s komisijama koje istražuju referentne materijale, metode kalibracije i mjere performansi prilagođene ovim uređajima. Na primjer, tehnička komisija TC 334 ISO-a prikuplja povratne informacije od proizvođača i korisnika kako bi sačinjela osnovne zahtjeve koji se mogu usvojiti globalno. Cilj je stvoriti konzistentan regulatorni okvir koji podržava inovacije dok štiti javno zdravlje i interese potrošača.

Gledajući unaprijed, dionici se očekuju da će u sljedećih nekoliko godina usklađeni standardi i jasniji regulatorni putevi ubrzati usvajanje tržišta, posebno dok bioupitni sustavi dokažu svoju vrijednost u testiranju i praćenju u stvarnom svijetu. Ongoing collaboration između industrijskih grupa, regulatora i tijela za standardizaciju očekuje se da će potaknuti sazrijevanje okvira usklađenosti, s naglaskom na transparentnost, objašnjivost algoritama i robusno benchmarkiranje performansi.

Partnerstva, financiranje i aktivnosti M&A

Sektor bioupitne elektroničke olfakcije svjedoči porastu partnerstava, financiranja i aktivnosti M&A dok tehnologija približava komercijalnoj zrelosti i pronalazi proširene primjene u zdravstvu, sigurnosti hrane, praćenju okoliša i drugim područjima. Odlukama iz 2024. godine, nekoliko značajnih suradnji nastalo je između startupa, etabliranih tehnoloških kompanija i istraživačkih organizacija s ciljem ubrzanja razvoja i implementacije naprednih sustava za otkrivanje mirisa.

Jedno od najuočljivijih nedavnih partnerstava uključuje Sony Group Corporation, koja je početkom 2025. godine produbila suradnju s sveučilištima u Japanu i Europi kako bi dodatno miniaturizirala i komercijalizirala svoje bioupitne uređaje za otkrivanje mirisa. Ovo se temelji na prethodnom radu Sonyja s Sveučilištem Tsukuba na razvoju tehnologije “mirisnog ekrana”, sada se preusmjerava prema aplikacijama u medicinskoj dijagnostici.

U Sjedinjenim Američkim Državama, Kaitek Labs osigurao je višemilijunski investicijski krug krajem 2024. godine kako bi ubrzao širenje svoje platforme digitalnog nosa, koja koristi mikrobne senzore za kontrolu kvarenja i kvalitete hrane. Ova financijska runda uključila je strateško sudjelovanje globalnog lidera u sigurnosti hrane Tyson Foods, što ukazuje na rastući interes industrije za analizu mirisa u stvarnom vremenu na terenu.

U međuvremenu, AlphaSense (proizvođač senzora sa sjedištem u Velikoj Britaniji) sklopio je zajedničko ulaganje početkom 2025. godine s neimenovanom europskom biotehnološkom tvrtkom radi zajedničkog razvoja niskotrošnih, visoko selektivnih plinskih senzorskih nizova inspiriranih biološkom olfakcijom. Fokus je na skalabilnim rješenjima za praćenje kvalitete zraka i industrijsku sigurnost, što odražava širi industrijski trend prema inovacijama među sektorima.

Spajanja i akvizicije također su oblikovala krajolik. U prvom kvartalu 2025. godine, ams OSRAM je stekao manjinski udio u izraelskom startupu koji pionira umjetne olfaktorske receptore, signalizirajući namjeru giganta senzora da se diversificira u bioupitne tehnologije. Prethodna partnerstva, kao što je trajna suradnja između Siemens AG i Njemačkog istraživačkog centra za umjetnu inteligenciju (DFKI) na razvoju prepoznavanja mirisa vođenog AI-jem, proširila su se na pilot primjene u pametnoj proizvodnji i automatizaciji procesa.

Gledajući unaprijed, sektor se priprema za daljnju konsolidaciju i strateške saveze dok se tržište kreće od dokaza koncepta do implementacije u velikoj mjeri. Očekuje se da će dionici tražiti sinergijska partnerstva s liderima u farmaceutskom, prehrambenom i ekološkom sektoru kako bi osigurali robusne komercijalne puteve za bioupitne elektroničke olfakcijske sustave u sljedećih nekoliko godina.

Izazovi i prepreke usvajanju

Bioupitni elektronički olfakcijski sustavi, često nazvani “elektronički nosovi,” emuliraju biološke mehanizme olfakcije kako bi otkrili i razlikovali hlapljive spojeve. Unatoč značajnom tehnološkom napretku, nekoliko izazova i prepreka i dalje ometa široko usvajanje do 2025. godine i gledajući unaprijed.

Ograničenja osjetljivosti i selektivnosti: Mnogi trenutni elektronički nosovi imaju poteškoća u postizanju osjetljivosti i selektivnosti prirodnih olfaktorskih sustava. Postizanje diskriminacije između složenih mješavina na niskim koncentracijama ostaje teško, posebno u stvarnim, varijabilnim okruženjima. Iako se inovativni senzorski materijali—poput senzora na bazi peptida i nanomaterijala—razvijaju, većina komercijalnih sustava još ne doseže nijansirane razine otkrivanja potrebne za visoko zahtjevne primjene u sigurnosti hrane, medicinskoj dijagnostici ili praćenju okoliša (Alpha MOS).
Drift senzora i kalibracija: Drift senzora, gdje se odgovori senzora mijenjaju tijekom vremena zbog okolišnih čimbenika ili degradacije materijala, predstavlja glavnu prepreku pouzdanosti. Česta recalibracija je potrebna za održavanje točnosti, ali ovaj postupak može biti radno intenzivan i nije uvijek izvediv za uređaje na terenu. Kontinuirani napori proizvođača, kao što je razvoj rutina automatske kalibracije i robusnih referentnih biblioteka, su obećavajući, ali još nisu u potpunosti prevladali ove probleme (AIRSENSE Analytics).
Standardizacija i benchmarkiranje: Nedostatak standardiziranih protokola za benchmarkiranje performansi, prikupljanje uzoraka i analizu podataka otežava usvajanje u reguliranim industrijama. Bez usklađenih metoda, korisnicima je izazovno uspoređivati proizvode ili validirati rezultate između različitih platformi. Industrijske grupe i regulatorna tijela počela su se baviti ovim pitanjima; ipak, univerzalni standardi su još uvijek u razvoju do 2025. godine (Olfasense).
Integracija i interoperabilnost: Bešavna integracija s postojećom digitalnom infrastrukturom, poput industrijskih IoT platformi i sustava za upravljanje informacijama u laboratoriju (LIMS), još nije rutina. Problemi interoperabilnosti i vlasnički podaci ograničavaju sposobnost ostvarivanja elektroničkih nosa na velikoj skali u proizvodnim i kliničkim postavkama. Tvrtke rade na otvorenim sučeljima i poboljšanoj interoperabilnosti podataka, ali to ostaje u tijeku (Elektronička senzorska tehnologija).
Trošak i skalabilnost: Sustavi bioupitne olfakcije visokih preciznosti ostaju relativno skupi zbog specijaliziranih senzorskih materijala, sofisticiranih algoritama i zahtjeva za kalibraciju. Očekuje se da će smanjenje troškova kroz masovnu proizvodnju i pojednostavljene hardverske komponente doći, ali za sada, cijena ograničava implementaciju uglavnom na istraživačke institucije i visoko vrijedne industrijske primjene (Sensigent).

Gledajući unaprijed, adresiranje ovih prepreka zahtijevat će usklađene napore u tehnologiji senzora, algoritmima strojnog učenja, integraciji sustava i regulatornim okvirima. Sljedećih nekoliko godina vjerojatno će vidjeti postupna poboljšanja, a šire usvajanje uvjetovano je demonstrabilnom pouzdanošću, nižim troškovima i robusnom standardizacijom.

Budući izgledi: Disruptivni trendovi i dugoročni utjecaj na ekosustave senzora

Bioupitni elektronički olfakcijski sustavi—često nazvani elektroničkim nosovima (e-nose)—spremni su za značajnu transformaciju u 2025. i narednim godinama. Iskorištavajući napredak u znanosti o materijalima, neuromorfnoj inženjeringu i umjetnoj inteligenciji, ovi sustavi postaju sve osjetljiviji, selektivniji i prilagodljiviji, oponašajući ključne značajke biološke olfakcije. Ova evolucija omogućava disruptivne aplikacije u zdravstvu, sigurnosti hrane, praćenju okoliša i industrijskoj automatizaciji.

U 2025. godini, jedan od najuočljivijih trendova je integracija novih nanomaterijala i biomimetickih senzorskih nizova. Tvrtke kao što su AIRSENSE Analytics razvijaju modularne e-nos platforme koje iskorištavaju metal-oksidne poluvodiče i provodne polimere za povećanu osjetljivost i selektivnost. Slično tome, Alpha MOS je predstavio sustave koji kombiniraju nizove plinskih senzora s naprednim algoritmima prepoznavanja uzoraka, omogućujući detekciju hlapljivih organskih spojeva u stvarnom vremenu u područjima od autentičnosti hrane do medicinske dijagnostike.

AI-vođena obrada signala također je disruptivna snaga. Konvergencija strojnog učenja i neuromorfne hardvera omogućuje elektroničkim olfakcijskim sustavima prepoznavanje složenih mirisnih obrazaca i prilagodbu novim okruženjima. Na primjer, ams OSRAM naglašava svoj fokus na pametna senzorska rješenja koja integriraju fuziju podataka i AI na rubu, otvarajući put za kompaktne, energetski učinkovite olfakcijske module prikladne za potrošačku elektroniku i IoT uređaje.

Zdravstvo predstavlja posebno dinamičnu granicu. Bioupitni e-nosovi se testiraju za neinvazivnu dijagnostiku bolesti, kao što su rano otkrivanje raka pluća i zaraznih bolesti putem analize daha. Scentian Bio pionira nizove senzora na bazi proteina koji oponašaju olfaktorske receptore insekata, s ciljem pružanja dijagnostičke performanse kliničke razine. Ovaj biomimetički pristup mogao bi uzrokovati revoluciju u konvencionalnim dijagnostikama, nudeći brze, isplative alate za probir u kliničkim i udaljenim postavkama.

U sigurnosti hrane i kontroli kvalitete, e-nosovi se implementiraju za praćenje kvarenja, kontaminacije i praćenja, s tvrtkama poput Elektroničke Nosne Tehnologije koje pružaju rješenja za praćenje procesa u realnom vremenu u proizvodnji hrane.
Praćenje okoliša koristi prednosti prijenosnih, umreženih e-nos uređaja sposobnih za praćenje zagađivača, opasnih plinova i čak ranog otkrivanja šumskih požara, što su demonstrirali rješenja iz AIRSENSE Analytics.

Gledajući naprijed, konvergencija bioupitnog dizajna senzora, AI i računalstva na rubu očekuje se da će demokratizirati olfaktorno senzori, ugrađujući ih u nosive uređaje, pametne telefone i infrastrukturu pametnih gradova. Kako se napori za standardizaciju učvrste, interoperabilnost i razmjena podataka između sustava e-nosa će se povećati, pojačavajući njihov dugoročni utjecaj na javno zdravlje, sigurnost i očuvanje okoliša.

Izvori i reference

AI-Based Olfactory Sensors ('Electronic Noses'): Technology and Applications

Watch this video on YouTube

Bioneurovnirani elektronički nosovi spremni su revolucionirati senzore: Očekivani tržišni uzlet 2025.–2030.

ByLuvia Wynn