Egyes rovarok, például a méhek olyan szagérzéssel rendelkeznek, hogy érzékenyek a helyiségben a leggyengébb szagakra, még akkor is, ha csak néhány molekulából áll. A tudósokat azonban különösen érdekli az a tény, hogy ezeket a hibákat meg lehet tanítani különféle vegyi anyagok felismerésére is, a metamfetaminoktól a robbanóanyagok összetevőiig. Még bebizonyították, hogy hatékonyan diagnosztizálja azokat a betegségeket, mint a tuberkulózis és a cukorbetegség.
kapcsolodo tartalom
- A poszméhek repülhetnek vékony levegőbe
Az Egyesült Királyságban székhellyel rendelkező Susana Soares terméktervező egyszerű és elegáns módszert dolgozott ki a méhek felhasználására számos betegség, ideértve a rákot, például a tüdő- és petefészekdaganatok szűrésére. Üvegberendezése, melynek neve „Bee's”, egy nagy kamrával és egy kisebb, összekapcsolt kamrával rendelkezik benne. Miután a méheket kiképezték egy adott kémiai szag és az élelmezési juttatás, például cukor hozzárendelésére, a rovarokat egy nyíláson keresztül engedik a diagnosztikai eszközbe. A betegek egyszerűen belefújnának a kisebb rekeszbe, és megvárják, hogy raj van-e rajta valami valamit figyelmeztető légzés felé.
A londoni Királyi Művészeti Főiskola diplomamunkájának részét képező projekt 2007-ben kezdődött, amikor Soares kutatta a méheket és fenomenális szaglási képességeiket. A terület kutatóival folytatott beszélgetés után megtudta, hogy bizonyos betegségek, például a tüdőrák, észrevehetően megváltoztatják a testfolyadékok összetételét, olyan szagú vegyületeket képezve, amelyek a vizeletben és néha a vérben is megjelennek. Egyes kutatók még különféle szenzoros módszereket is kísérleteztek a "biomarkerek" befogadására. Például Philadelphiában a tudósok egereket képeztek ki a tüdőrák illata azonosítására. A kiképzett kutyákat is használtak petefészekrák szippantására. Mások arra összpontosítottak, hogy megismételjék ezeket az állati képességeket olyan elektronikus orrberendezésekben, amelyeket úgy kalibráltak, hogy felvegyék ezeket a biomarkereket, amelyeket az emberi orra nem észlelhető.
A rovarok az antennák miatt kulcsfontosságú előnyöket kínálnak az emlősökkel és az elektronikával szemben. Például az elektronikus orrberendezéseknek nehézségekbe ütközik a szag észlelése bonyolultabb körülmények között, például amikor nagyobb gázkeverék van, mint az emberi lélegzetben. És a tanulmányok kimutatták, hogy a szippantó kutyák csak az idő kb. 71% -át tudják helyesen azonosítani a szagokat, ugyanakkor legalább három hónapos kiképzésre is szükségük van. A méhek ezzel szemben 98% -os pontosságot értek el, és körülbelül 10 perc alatt képesek edzni.
A „méhek” kifejlesztésekor a portugál anyanyelvre szükségük volt valami, amely lehetővé tette a felhasználó számára a méhek könnyű bejuttatását a műszerbe, és vákuum segítségével biztonságosan kiszívni őket. Az alapanyagnak is eléggé alakíthatónak kellett lennie ahhoz, hogy egy jól meghatározott utakkal rendelkező rendszerré alakuljon, amely nem akadályozza meg a mozgást. Végül rugalmasságának és átláthatóságának köszönhetően üvegre helyezte az anyagot. "A légzésteszt eredményeinek megismeréséhez látnia kell a rovarok viselkedését" - mondja. "Minden a viselkedésükről szól."
A prototípusok helyszíni tesztelésen estek keresztül, és bár nem talált rákos eseteket, felbukkant egy cukorbetegség esetére, amelyet később megerősítettek. Valószínűtlen azonban, hogy a koncepció a kiállítás kíváncsiságán kívüli bármi mást jelent. Míg volt egy rövid időszak, amelyben elég ambiciózusnak érezte magát, hogy kapcsolatba lépjen a potenciális munkatársakkal, a folyamat annyira időigényes és eredménytelennek bizonyult, hogy végül feladta. Az egyetlen olyan szervezet, amely akár távolról is érdeklődött az ötlete iránt, egy maroknyi jótékonysági szervezet volt. Tehát egyelőre a "méhek" létezik az egyik tisztán akadémiai gyakorlat között, amely azt mutatja, hogy - amint mondja - az emberek "szimbiotikus kapcsolata" van a természettel, és hogy "a technológia és a tudomány hogyan tudja jobban elősegíteni ezeket a kapcsolatokat".
"Úgy gondolom, hogy a világon csak négy laboratórium végez kutatásokat rovarok ellen a betegség szűrésére, ami azt mutatja, hogy ez a megközelítés nem megy túl jól a nyugati világban" - mondja Soares. "Az orvosi és egészségügyi technológiák nagy üzlet, és lényeg az, hogy egyszerűen nem látják, hogy valami ilyen jövedelmező lehet-e."
Glen C. Rains, a grúziai egyetem mezőgazdasági professzora nagyjából egyetért, bár hozzáteszi, hogy a közgazdaságtan mellett összetettebb kérdések is vannak. Az entomológus, valamint az engedéllyel rendelkező méhész számos kihívással foglalkozott, miközben kifejlesztett egy hasonló eszközt, a Wasp Hound-ot, amely öt darazsa tételét használja fel a leánybogár kimutatására. Az esőrendszer kissé bonyolultabb abban, hogy kamerával rögzíti a darázs viselkedését. Az adatokat ezután beviszik egy szoftverbe, amely elemezi ezeket a mozgásokat annak meghatározására, hogy a hibák valóban felismerték-e ezeket a nem kívánt vendégeket. Több mint egy évtizedes fejlesztés után a Rains együttműködést alakított ki a Bennett Aerospace céggel, egy mérnöki céggel, hogy finomítsa a technológiát nagyszabású valós alkalmazásokhoz.
"Az egész fogalom minden bizonnyal valami lenyűgöző" - mondja. "De ha megtudja, hogyan működne, vagy hogyan fognak pénzt keresni, nincs olyan modell, ahogyan ezt megtennék."
Noha az elektronikus technológiák kipróbált és valódi piaca létezik, Rains rámutat arra, hogy a rovarokon alapuló betegségek szűrőrendszerei külön infrastruktúrát igényelnek, amelyet az ipar szereplői nem zavartak átgondolni. Például a létesítményeknek szükségük lenne arra, hogy hatékonyan beszerezzék a szagmintákat a kiképzéshez, és nyilvánvalóan egy méhész, aki képes a rovarok kezelésére és kiképzésére. Néhány pozitív eredmény után a rovarok hajlandósága, hogy a vegyszer felé buzzogjanak, jelentősen csökkenni kezd, mivel elkapják azt a tényt, hogy a cukros jutalom már nem várja meg őket a másik végükön. Így egy laboratóriumi környezetben a hibákat folyamatosan át kell képezni egész nap. Ami bátorító, tette hozzá, hogy a rovarok klinikai célokra való felvétele nem soha nem látott példány, mivel a rágcsálók és a kiöblítések használata a sebek tisztításához jó elfogadott orvosi gyakorlat.
E kihívások ellenére Soares legalább a hátsó ajtót nyitva hagyta egy ilyen lehetőség számára, ha a megfelelő forrásokkal rendelkező személy hajlandó kockáztatni. "Ez olyan sok ember életét képes megmenteni" - mondja. "Ez akár nyílt forráskódú koncepció is lehet, így mindenki számára, aki érdekli, örömmel beszélgetnék."
