$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Węch jest kluczowym, choć często pomijanym, mechanizmem wykrywania używanym przez większość zwierząt. Dla wielu jest to główny mechanizm lokalizowania pożywienia, znajdowania partnera lub wyczuwania niebezpieczeństwa1. Co więcej, zdolności węchowe niektórych zwierząt, w szczególności psów, są regularnie wykorzystywane przez ludzi do wykrywania kontrabandy (np. narkotyków lub materiałów wybuchowych) lub innych obiektów zainteresowania, takich jak osoby zaginione, gatunki inwazyjne lub choroby2,3. W przypadku badań nad wykrywaniem psów lub innych tematów badań węchowych badacze często badają proces węchu oraz mocne i słabe strony układu węchowego. W związku z tym ogólnie pożądane jest kontrolowanie uwalniania oparów środka zapachowego do środowiska w celu powtarzalnego dostarczania znanych ilości środka zapachowego podczas testów. Nieuwzględnienie różnic w dostępności zapachów spowodowanych takimi czynnikami, jak prężność pary lub wpływ środowiska, często komplikuje interpretację danych i możliwość ich zastosowania4. Podobnie pożądane jest zapewnienie ustalonej ilości zapachu podczas scenariuszy treningowych w celu wykrywania psów. Na przykład badania przeprowadzone przez Hallowell et al.5 i Papet6 wykazały znaczenie intensywności zapachu w percepcji zapachu oraz że zmiana intensywności zapachu może wpływać na to, jak jest on postrzegany samodzielnie lub w mieszaninie.
W warunkach laboratoryjnych, do kontroli dostarczania zapachów można używać sprzętu analitycznego, takiego jak rurki do filtracji z kontrolowanymi piecami, generatory pary lub olfaktometry. Jednak ten typ sprzętu jest niepraktyczny do użytku podczas testów terenowych i scenariuszy szkoleniowych4. System Controlled Odor Mimic Permeation System (COMPS) został opracowany jako prosta, tania i jednorazowa metoda kontrolowanego dostarczania zapachu, która nie wymaga zewnętrznego zasilania. W związku z tym można je łatwo włączyć do wielu różnych scenariuszy testowych i szkoleniowych7. Jednostki COMPS składają się po prostu z interesującego nas środka nawaniającego na materiale chłonnym zamkniętym wewnątrz przepuszczalnej torby polimerowej, przechowywanej we wtórnym systemie bezpieczeństwa. Wykorzystanie COMPS zmniejsza zmienność między testami i poprawia spójność podczas ćwiczeń treningowych8.
Dostarczanie zapachu lub dostępność z COMPS jest mierzona pod względem szybkości przenikania, zgodnie z analizą grawimetryczną pod względem masy pary uwalnianej w czasie. Szybkość przenikania można kontrolować za pomocą wielu czynników, w tym grubości worka polimerowego, jego dostępnej powierzchni, rodzaju użytego materiału chłonnego (podłoża) oraz ilości środka nawaniającego. Szybkość przenikania jest stała przez dany okres czasu (godziny lub dni) w zależności od użytego środka zapachowego. Pozwala to na minimalną zmienność w dostarczaniu zapachu podczas testowania lub treningu. Podczas przechowywania COMPS dochodzi do równowagi w nieprzepuszczalnym pojemniku zewnętrznym, co skutkuje natychmiastowym źródłem oparów nawaniacza o znanej szybkości przenikania.
COMPS początkowo zostały zaprojektowane tak, aby zawierały substancje zapachowe związane z materiałami wybuchowymi i miały być używane jako naśladownictwo zapachów7. Zgodnie z definicją Maciasa i wsp., naśladownictwo zapachu symuluje materiał będący przedmiotem zainteresowania, taki jak materiał wybuchowy, dostarczając dominujących związków lotnych lub substancji zapachowych znajdujących się w przestrzeni nad tym materiałem bez obecności samego materiału macierzystego8. Aby stworzyć immik zapachu, należy określić aktywne substancje zapachowe materiału macierzystego. Aktywny środek zapachowy w tym scenariuszu jest opisywany jako lotny związek, który wykrywa wyszkolony pies wykrywający materiały wybuchowe, wierząc, że obecny jest rzeczywisty materiał wybuchowy. Po zidentyfikowaniu dominujących związków lotnych w przestrzeni nad kilkoma materiałami wybuchowymi, zespół projektu COMPS przygotował się do uwalniania tych pojedynczych substancji zapachowych w kontrolowanym tempie przez czas trwania prób terenowych wykrywania węchu psów i określenia aktywnego środka zapachowego związanego z kilkoma materiałami wybuchowymi. Do tego celu z powodzeniem wykorzystano COMPS7,9 i od tego czasu są używane jako naśladownictwo zapachów do dalszego szkolenia w zakresie wykrywania materiałów wybuchowych.
Macias et al. wykorzystali COMPS zawierający piperonal, czystą chemiczną substancję stałą w temperaturze pokojowej, która w fazie gazowej okazała się być aktywnym środkiem zapachowym dla MDMA (3,4-metylenodioksymetamfetaminy), psychoaktywnego narkotyku znanego jako ecstasy. Naukowcy wykorzystali różne grubości i powierzchnie worków z polietylenu o niskiej gęstości, aby dostosować szybkość przenikania pary piperonalnej. Ta seria COMPS została następnie wykorzystana do oszacowania progu wykrywania narkotyków dla wyszkolonych psów wykrywających narkotyki8. I odwrotnie, w oddzielnym badaniu, grubości worków COMPS zostały dostosowane w celu zminimalizowania odchyleń szybkości przenikania między każdym związkiem w serii homologicznej, mimo że miały one drastycznie różniące się prężności pary. Gdyby w tym badaniu zastosowano pojedynczą grubość worka, związki o wyższej prężności pary dałyby znacznie wyższe współczynniki przenikania. Zwiększając grubość worka dla związków o wyższej lotności, dostosowano współczynniki przenikania tak, aby były podobne dla wszystkich związków4. Oba badania wykazują użyteczność i zdolność adaptacyjną COMPS do kontrolowania uwalniania pary. Podobne badania optymalizujące grubość worka polimerowego, a także materiał absorpcyjny zostały przeprowadzone w celu stworzenia naśladowców zapachów dla syntetycznych katynonów (tj. soli do kąpieli)10, innych narkotyków (w tym heroiny i marihuany11) oraz ludzkich związków zapachowych12,13. W ostatnim przykładzie Simon i in. zbadali aktywne substancje zapachowe związane z inwazyjnym gatunkiem grzyba14. Całe kawałki zainfekowanej kory drzewa, zamiast wyekstrahowanych substancji zapachowych, umieszczono bezpośrednio w polimerowej torbie, aby kontrolować uwalnianie podczas testów węchowych psów14. COMPS może być wykorzystywany w różnych scenariuszach, a omówione w nim protokoły zostały wybrane tak, aby zademonstrować różnorodność tego narzędzia.