Οι Ακρίδες Cyborg: Πιθανή Χρήση σε Αποστολές Έρευνας και Διάσωσης

Είναι δύσκολο να ξεπεράσεις τις καταστροφικές ικανότητες των ακρίδων – υπάρχει λόγος, τελικά, ότι είναι μια από τις βιβλικές πληγές. Η περιβόητη ικανότητα του εντόμου να ακονίζει τις πηγές τροφής, όπως τα γεωργικά χωράφια, οφείλεται σε

μεγάλο

βαθμό στις εντυπωσιακές οσφρητικές αισθήσεις που τροφοδοτούνται από τις κεραίες του. Παρόλο που οι ερευνητές ενσωμάτωσαν προηγουμένως αυτό το βιολογικό εργαλείο στη ρομποτική για να αναπτύξουν πιθανώς μια νέα γενιά βοηθημάτων ανίχνευσης βομβών και έρευνας και διάσωσης, μια ομάδα στο

Πανεπιστήμιο

της

Ουάσιγκτον

στο Σεντ Λούις, MO, πειρα

ματ

ίζεται με την αξιοποίηση των σφαλμάτων… αφού τα αύξησε σε cyborgs.

Οι μηχανικοί μπορούν ήδη να χρησιμοποιήσουν την όσφρηση των ακρίδων καταγράφοντας σήματα ηλεκτροδίων που συνδέονται με τον εγκέφαλό τους, αλλά τα αποτελέσματα είναι συχνά ανακριβή και αναξιόπιστα. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, επιστήμονες με επικεφαλής τον καθηγητή μηχανολογίας και επιστήμης υλικών Srikanth Singamaneni αντ’ αυτού έγχυσαν νανοσωματίδια ευαίσθητα στο υπέρυθρο στον εγκέφαλο των ακρίδων.

[Related:


This robot gets its super smelling power from locust antennae


.]

“[A]Οι προσεγγίσεις για την ανάγνωση πληροφοριών από βιολογικά συστήματα, ειδικά τα νευρικά σήματα, τείνουν να μην είναι βέλτιστες λόγω του αριθμού των ηλεκτροδίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν και πού μπορούν να τοποθετηθούν», έγραψαν ο Singamaneni και οι συνεργάτες τους στη νέα τους εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό.


Νανοϋλικά της φύσης


. «Αξιοποιώντας τις φωτοθερμικές ιδιότητες των νανοδομών… δείχνουμε ότι η απόκριση που προκαλείται από τις οσμές από τις υπό εξέταση περιοχές του οσφρητικού συστήματος των εντόμων μπορεί όχι μόνο να βελτιωθεί, αλλά μπορεί επίσης να βελτιώσει την αναγνώριση οσμών».

Αυτά τα μικροσκοπικά πρόσθετα, φτιαγμένα από πυρήνα πρωτεΐνης που περιβάλλεται από κέλυφος πυριτίου, εμποτίστηκαν για πρώτη φορά με οκτοπαμίνη – έναν νευροδιαβιβαστή που σχετίζεται με το ένστικτο ενός εντόμου «πάλη ή φυγή». Όταν εκτέθηκαν στο υπέρυθρο φως λέιζερ, τα νανοσωματίδια εξέπεμπαν στη συνέχεια χημικές ουσίες για να ενισχύσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα που συνδέεται με τις οσφρητικές αισθήσεις μιας ακρίδας. Αυτό στη συνέχεια διευκόλυνε τους επιστήμονες να εντοπίσουν αυτή τη συγκεκριμένη νευρική δραστηριότητα και να χρησιμοποιήσουν τα (προηγουμένως αναξιόπιστα) ηλεκτρόδια για τον εντοπισμό χημικών ουσιών σε ένα κοινό εργαστηριακό σύνολο δοκιμών.

[Related:


This surgical smart knife can detect endometrial cancer cells in seconds


.]

Προς το παρόν, αυτές οι πρώιμες επιδείξεις είναι περισσότερο απόδειξη της ιδέας από οτιδήποτε άλλο. Μιλώντας με


Νέος Επιστήμονας


την Πέμπτη, ο Singamaneni εξηγεί ότι το σύστημα προς το παρόν λειτουργεί μόνο σε κλειστές εργαστηριακές ρυθμίσεις και όχι σε καταστάσεις πραγματικού χρόνου. Ωστόσο, η ομάδα του Singamaneni ελπίζει ότι περαιτέρω έρευνα και πειραματισμός μπορεί κάποια μέρα να αναπτύξει μια μέθοδο για τη δημιουργία μικρών σμηνών ακρίδων ενισχυμένων με cyborg ικανά να ανιχνεύουν ιατρικά προβλήματα σε ανθρώπους, να εντοπίζουν εκρηκτικά ή να ακονίζουν περιβαλλοντικούς ρύπους.