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3D打印模型助力科学家解开未解之谜

2015-11-17 09:36
seele_jin
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    食物不仅能够给我们带来营养和能量,而且其味道和气味也能给我们带来愉悦的感觉。但是,长期以来,科学家们一直不得其解的问题是,当我们在享受食物的时候,为什么呼吸道没有受到影响。如今。得益于科学家们基于对人呼吸道的3D打印模型的研究发现,他们可能已经找到了答案。

  关于人类摄取食物以及对食物的嗅觉最让科学家迷惑的是,嗅觉和味觉具有不可分割的联系,人们在吃饭的时候部分的嗅觉是由口腔里的食物带到鼻腔的,有的时候食物颗粒也会呛到鼻腔里。但是科学家们想知道的是,这一运动是如何发生的,而且为什么食物颗粒没有被气流带到人体的其它部位——比如可能致命的肺。

  而这正是来自宾夕法尼亚州立大学的一队研究人员想要寻找的问题答案,如前所述,他们使用3D打印的呼吸道模型获得了备受期待的发现。这个团队是由该校机械工程助理教授Rui Ni带领的,他们根据对人体呼吸道系统的CT扫描结果制作了这个模型,从鼻孔开始,到气管结束。当这个模型3D打印出来之后,研究团队就通过对气流进行测试以找出空气和食物的运动到底是如何发生的。

  Rui Ni解释说:“人在平静的呼吸时,是没有阀门来控制这些颗粒物的运送方向的,然而,肯定会有东西能够控制这些颗粒的运动并且阻止它们进入肺部。”

  研究团队的发现表明,Rui的推测是正确的,的确存在负责阻止食物进入肺部的东西。通过对该3D打印模型的测试,研究人员发现,当您正在吃饭的时候,用鼻子一吸气,就会产生一种气幕,该气幕的作用就是防止食物挥发性成分进入您的肺部。当你随后呼气时,同样的食物挥发性物质就会被运送到您的鼻腔与嗅细胞接触,后者的作用就是让您感受到食品的气味和味觉,从而产生食品的味道。

  带鼻腔结构的3D打印部分呼吸道(从鼻子到气管)

  与此同时,这一发现也证明了“吃饭最好细嚼慢咽”的说法是有道理的。呼吸的速度会直接影响食物颗粒和挥发性物质在鼻腔内的运动,慢慢地呼吸和咀嚼能够有效地增强您正在吃的食物的味道和香味。“平稳、相对较慢的呼吸能够使更多的挥发物质进入鼻腔与嗅细胞接触,从而使食物的气味和味道更好。”Rui建议说。

  研究团队的这一发现被发表在了《Proceedings of the National Academy of Sciences》杂志上。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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