Sesetengah serangga, seperti lebah, mempunyai rasa bau yang sangat sensitif sehingga mereka dapat mencari bau busuk di dalam bilik, walaupun hanya terdiri daripada beberapa molekul. Tetapi saintis sangat tertarik dengan fakta bahawa pepijat ini bahkan boleh diajar untuk mengesan pelbagai bahan kimia, dari methamphetamines hingga bahan-bahan dalam bahan peledak. Mereka juga telah terbukti berkesan mendiagnosis penyakit seperti tuberkulosis dan diabetes.
Kandungan Terkait
- Bumblebees Boleh Terbang Ke Udara Nipis
Pereka produk yang berpangkalan di UK Susana Soares telah mencipta cara mudah dan elegan untuk memanaskan lebah untuk menyiasat beberapa penyakit, termasuk kanser, seperti tumor paru-paru dan ovari. Alat gelasnya, yang disebut "Bee's, " mempunyai ruang besar dan ruang yang lebih kecil disambungkan di dalamnya. Selepas melatih lebah untuk mengaitkan bau kimia tertentu dengan ganjaran makanan, seperti gula, serangga dilepaskan ke dalam peranti diagnostik melalui pembukaan. Pesakit hanya akan meniup ke dalam petak yang lebih kecil dan menunggu untuk melihat jika sebuah kawanan mengumpul ke arah sesuatu yang membimbangkan dalam nafas seseorang.
Projek itu, sebahagian daripada tesis tuannya di London's Royal College of Art, bermula pada tahun 2007 apabila Soares menemui penyelidikan tentang lebah dan kebolehan penciuman mereka yang fenomenal. Setelah bercakap dengan penyelidik di lapangan, dia mengetahui bahawa penyakit tertentu, seperti kanser paru-paru, secara nyata mengubah komposisi cairan tubuh, menghasilkan sebatian berbau yang muncul dalam air kencing dan kadang-kadang darah. Sesetengah penyiasat telah pun bereksperimen dengan pelbagai kaedah deria untuk pulang ke rumah pada "biomarker" ini. Di Philadelphia, misalnya, saintis telah melatih tikus untuk mengenal pasti aroma kanser paru-paru. Anjing terlatih juga telah digunakan untuk menghidu kanser ovari. Orang lain telah menumpukan pada mereplikasi kebolehan haiwan ini dalam alat hidung elektronik yang ditentukur untuk mengambil biomarker ini tidak dapat dikesan dengan hidung manusia.
Serangga menawarkan kelebihan utama terhadap mamalia dan elektronik, bagaimanapun, kerana antena mereka. Sebagai contoh, alat hidung elektronik mempunyai masalah mengesan bau di tengah keadaan yang lebih rumit, seperti ketika terdapat campuran gas yang lebih besar, seperti yang ditemukan dalam nafas manusia. Dan kajian menunjukkan bahawa anjing sniffer mengenal pasti bau dengan betul hanya kira-kira 71 peratus masa, sementara juga memerlukan sekurang-kurangnya tiga bulan latihan. Sebaliknya, lebah telah mencapai kadar ketepatan sebanyak 98 peratus dan dapat dilatih sekitar 10 menit.
Dalam membangunkan "Bee's, " penduduk Portugis memerlukan sesuatu yang membolehkan pengguna mudah mengangkut lebah ke dalam instrumen dan selamat menghisapnya kembali menggunakan vakum. Bahan sumber juga perlu dibentuk dengan mudah untuk membentuk sistem dengan laluan yang jelas yang tidak menghalang pergerakan mereka. Dia akhirnya menetap di kaca sebagai bahan kerana kelenturan dan ketelusannya. "Untuk mengetahui keputusan ujian nafas, anda perlu melihat tingkah laku serangga, " katanya. "Semuanya adalah mengenai tingkah laku mereka."
Prototaip telah menjalani ujian lapangan, dan walaupun ia tidak menemui apa-apa contoh kanser, ia menimbulkan kes diabetes yang kemudian disahkan. Walau bagaimanapun, tidak mungkin bahawa konsep itu akan menjadi sesuatu yang tidak dapat dilihat sebagai rasa ingin tahu pameran. Walaupun terdapat satu tempoh singkat di mana dia merasa cukup bercita-cita untuk menjangkau kolaborator yang berpotensi, proses itu terbukti memakan masa dan tidak menghasilkan buah sehingga akhirnya dia menyerah. Satu-satunya organisasi yang seolah-olah jauh dari minatnya terhadap idea itu adalah beberapa badan amal. Jadi buat masa ini, "Bee's" wujud sebagai salah satu latihan akademik semata-mata untuk menunjukkan, kerana dia meletakkannya, "hubungan simbiotik" manusia mempunyai sifat dan bagaimana "teknologi dan sains lebih baik dapat memupuk hubungan ini."
"Saya fikir terdapat hanya empat makmal di dunia yang melakukan penyelidikan terhadap serangga untuk pemeriksaan penyakit, yang menunjukkan bahawa pendekatan ini tidak berjalan lancar di dunia barat, " kata Soares. "Teknologi perubatan dan kesihatan adalah perniagaan yang besar, dan yang paling utama adalah mereka tidak melihat bagaimana sesuatu seperti ini dapat menguntungkan."
Glen C. Rains, seorang profesor pertanian di University of Georgia, sebahagian besarnya bersetuju, walaupun beliau menambah bahawa terdapat masalah yang lebih rumit selain ekonomi. Ahli entomologi, serta penjaga lebah berlesen, telah menangani pelbagai cabaran sambil membangunkan peranti serupa yang dikenali sebagai Wasp Hound, yang menggunakan kumpulan lima wasps untuk mengesan kehadiran bedbugs. Sistem hujan adalah sedikit lebih terperinci kerana ia menggunakan kamera untuk merekodkan kelakuan wasps. Data itu kemudiannya dimasukkan ke dalam perisian yang menganalisis pergerakan ini untuk menentukan sama ada pepijat itu sebenarnya telah mengesan tetamu yang tidak diingini ini. Selepas lebih satu dekad pembangunan, Rains telah menjalin perkongsian dengan Bennett Aerospace, firma kejuruteraan, untuk memperhalusi teknologi untuk aplikasi sebenar berskala besar.
"Keseluruhan tanggapannya adalah sesuatu yang menarik, " katanya. "Tetapi apabila anda mendapat tahu bagaimana ia berfungsi atau bagaimana mereka membuat wang, tidak ada model untuk bagaimana ia akan dilakukan."
Walaupun ada pasaran yang mencuba dan benar untuk teknologi elektronik, Rains menegaskan bahawa sistem pemeriksaan penyakit berdasarkan serangga memerlukan infrastruktur yang berasingan yang tidak diganggu para pemain industri. Kemudahan, contohnya, memerlukan cara untuk mendapatkan sampel bau yang cekap untuk latihan dan, jelasnya, penjaga lebah di tapak yang dapat mengurus dan melatih serangga. Selepas beberapa keputusan yang positif, keinginan serangga untuk menghentam bahan kimia mula berkurang dengan ketara, kerana mereka mula menangkap fakta bahawa ganjaran manis tidak lagi menunggu mereka di hujung yang lain. Oleh itu, dalam penetapan makmal, pepijat akan memerlukan latihan berterusan sepanjang hari. Tetapi yang menggalakkan, beliau menambah, adalah bahawa penyebaran pepijat untuk tujuan klinikal tidak pernah berlaku sebelum ini, dengan menggunakan ulat dan luka untuk membersihkan luka sebagai amalan perubatan yang diterima dengan baik.
Walaupun menghadapi cabaran ini, Soares telah meninggalkan sekurang-kurangnya pintu belakang untuk kemungkinan demikian, jika seseorang yang mempunyai sumber daya yang tepat sanggup mengambil risiko. "Ia mempunyai potensi untuk menyelamatkan begitu banyak nyawa, " katanya. "Ia juga boleh menjadi konsep sumber terbuka, jadi bagi sesiapa yang berminat, saya akan senang bercakap."
