Unele insecte, cum ar fi albinele, au un simț al mirosului atât de sensibil acut încât pot localiza cele mai slabe mirosuri într-o cameră, chiar dacă este format din doar câteva molecule. Însă oamenii de știință sunt în mod deosebit intrigați de faptul că aceste bug-uri pot fi chiar învățate să detecteze diverse substanțe chimice, de la metamfetamine la ingrediente în explozibili. S-a dovedit chiar că diagnostică eficient boli precum tuberculoza și diabetul.
Continut Asemanator
- Cizmele pot zbura în aer subțire
Susana Soares, creatoare de produse din Marea Britanie, a creat o modalitate simplă și elegantă de a valorifica albinele pentru a detecta o serie de boli, inclusiv cancer, precum tumorile plămânului și a ovarelor. Aparatul ei de sticlă, numit "Bee's", are o cameră mare și o cameră mai mică conectată, adăpostită în interiorul ei. După instruirea albinelor pentru a asocia un miros chimic specific cu o recompensă alimentară, cum ar fi zahărul, insectele sunt eliberate în dispozitivul de diagnostic printr-o deschidere. Pacienții ar fi pur și simplu să sufle în compartimentul mai mic și să aștepte să vadă dacă un roi se adună spre ceva alarmant în respirația persoanei.
Proiectul, parte a tezei sale de master la Royal College of Art din Londra, a început în 2007, când Soares a descoperit cercetări despre albine și abilitățile lor olfactive fenomenale. După ce a vorbit cu cercetătorii din domeniu, a aflat că anumite boli, precum cancerul pulmonar, modifică în mod vizibil compoziția lichidelor corporale, producând compuși mirositori care apar în urină și uneori în sânge. Unii investigatori au experimentat chiar și diverse metode senzoriale pentru a acoperi aceste „biomarkeri”. În Philadelphia, de exemplu, oamenii de știință au instruit șoareci pentru a identifica mirosul cancerului pulmonar. Câinii antrenați au fost de asemenea folosiți pentru a elimina cancerul ovarian. Alții s-au concentrat pe replicarea acestor abilități ale animalelor în dispozitivele electronice ale nasului, care sunt calibrate pentru a ridica acești biomarkeri nedetectabili pentru nasurile umane.
Insectele oferă avantaje esențiale față de mamifere și electronice, din cauza antenelor lor. De exemplu, dispozitivele electronice cu nas au probleme în detectarea mirosului în condiții mai complicate, ca atunci când există un amestec mai mare de gaze, așa cum se găsește în respirația umană. Și studiile au dezvăluit că câinii sniffer identifică corect mirosurile doar aproximativ 71 la sută din timp, necesitând, de asemenea, cel puțin trei luni de antrenament. În schimb, albinele au obținut o rată de precizie de 98 la sută și pot fi antrenate în aproximativ 10 minute.
La dezvoltarea „albinelor”, nativul portughez avea nevoie de ceva care să permită utilizatorului să transporte cu ușurință albinele în instrument și să le sugă în siguranță, folosind un vid. Materialul sursă a trebuit, de asemenea, să fie suficient de maleabil pentru a forma un sistem cu căi bine definite, care nu împiedică mișcarea lor. În cele din urmă, s-a așezat pe sticlă ca material datorită flexibilității și transparenței sale. „Pentru a cunoaște rezultatele unui test de respirație, ar trebui să vezi comportamentul insectelor", spune ea. „Totul este legat de comportamentul lor."
Prototipurile au fost supuse testării pe teren și, deși nu au găsit cazuri de cancer, a apărut un caz de diabet care a fost ulterior confirmat. Totuși, este puțin probabil ca conceptul să se ridice la orice dincolo de a fi o curiozitate expozițională. Deși a existat o scurtă perioadă în care s-a simțit suficient de ambițioasă pentru a ajunge la potențialii colaboratori, procesul s-a dovedit atât de timp și de nereușit încât a renunțat la final. Singurele organizații care păreau chiar interesate de la distanță de ideea ei erau o mână de organizații de caritate. Deci, deocamdată, „Bee’s” există ca unul dintre acele exerciții pur academice pentru a arăta, așa cum spune ea, „relația simbiotică” pe care oamenii o au cu natura și modul în care „tehnologia și știința pot favoriza mai bine aceste relații”.
„Cred că există doar patru laboratoare în lume care fac cercetări asupra insectelor pentru depistarea bolilor, ceea ce vă arată că această abordare nu merge prea bine în lumea occidentală”, spune Soares. "Tehnologiile medicale și de sănătate sunt o afacere mare, iar linia de bază este că ei nu văd cum poate fi profitabil ceva ca acesta."
Glen C. Rains, profesor agricol la Universitatea din Georgia, este în mare parte de acord, deși adaugă că există probleme mai complexe în afară de economie. Entomologul, precum și apicultorul autorizat, s-au confruntat cu numeroase provocări în timp ce a dezvoltat un dispozitiv similar numit Wasp Hound, care folosește un lot de cinci viespi pentru a detecta prezența paturilor. Sistemul Rains este un pic mai elaborat prin faptul că folosește o cameră pentru a înregistra comportamentul viespilor. Datele sunt apoi introduse într-un software care analizează aceste mișcări pentru a determina dacă efectiv bug-urile au detectat acești invitați nedoriti. După mai bine de un deceniu de dezvoltare, Rains a încheiat un parteneriat cu Bennett Aerospace, o firmă de inginerie, pentru a perfecționa tehnologia pentru aplicații reale la scară largă.
„Toată noțiunea este cu siguranță ceva ce oamenii consideră fascinant”, spune el. „Dar, odată ce intri în modul în care ar funcționa sau cum vor câștiga bani, nu există niciun model pentru cum ar fi făcut.”
În timp ce există o piață încercată și adevărată pentru tehnologiile electronice, Rains subliniază că sistemele de depistare a bolilor bazate pe insecte necesită o infrastructură separată la care jucătorii din industrie nu s-au deranjat să se gândească. Facilitățile, de exemplu, ar avea nevoie de o modalitate de a obține în mod eficient probe de miros pentru antrenament și, evident, un apicultor din șantier care poate gestiona și antrena insectele. După câteva rezultate pozitive, disponibilitatea insectelor de a zvâcni față de substanța chimică începe să se diminueze semnificativ, deoarece acestea încep să prindă faptul că o recompensă zaharoasă nu le mai așteaptă la celălalt capăt. Astfel, într-o configurație de laborator, bug-urile ar avea nevoie de recondiționare constantă pe tot parcursul zilei. Dar ceea ce este încurajator, adaugă el, este faptul că înrolarea de buguri în scopuri clinice nu are precedent, folosirea de viermi și lexici pentru curățarea rănilor fiind o practică medicală bine acceptată.
În ciuda acestor provocări, Soares a lăsat cel puțin ușa din spate deschisă unei astfel de posibilități, dacă cineva cu resursele potrivite este dispus să își asume un risc. „Are potențialul de a salva atâtea vieți”, spune ea. "Poate fi chiar un concept open-source, așa că pentru oricine este interesat, aș fi bucuros să vorbesc."
