Вашингтонский университет в Сент-Луисе сделал новость своими исследованиями по использованию насекомых-киборгов в качестве биороботических сенсорных машин. Перевод: Инженеры университета хотели выяснить, смогут ли они извлечь выгоду из обоняния саранчи для сенсорных систем, которые могли бы использовать такие отделы, как национальная безопасность.
Барани Раман, доцент биомедицинской инженерии Вашингтонского университета, и его команда изучают, как сенсорные сигналы принимаются и обрабатываются в мозгу саранчи. Фундаментальная обонятельная обработка в кузнечиках была в центре внимания; Раман сосредоточился на том, как сенсорные сигналы принимаются и обрабатываются в их относительно простых мозгах, а его команда вылепила киборга-сниффера.
Перенесемся с 2016 года на понедельник. Новый ученый сообщил, что кузнечики-киборги были разработаны для того, чтобы вынюхивать взрывчатку.
Как работает система: кузнечики с нюхающими бомбы снабжены рюкзаками. Они предназначены для передачи данных для обнаружения взрывоопасных химических веществ. Сигналы передаются на компьютер без проводов из прикрепленных к ним рюкзаков.
Опять же, это был профессор Раман и его коллеги из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, которые на этот раз использовали «обонятельные чувства Schistocerca americana» для создания анализаторов бомб, объединяя датчики кузнечика с электроникой. Донна Лу сообщила в Новый ученый, что эти крошечные легкие сенсорные рюкзаки, прикрепленные к кузнечикам, «могли записывать и передавать по беспроводной сети электрическую активность практически мгновенно на компьютер».
Что дает насекомым особое преимущество при обнаружении опасных систем?
Новый Ученый : Рассмотрим обонятельные рецепторные нейроны в антеннах. Они улавливают химические запахи в воздухе. Они посылают электрические сигналы в часть мозга насекомого, известную как антеннальная доля. Каждая антенна кузнечика имеет приблизительно 50 000 таких нейронов.
При их тестировании команда внедрила крошечные электроды в усики насекомых и распухла от различных взрывчатых веществ. Невзрывоопасными контролями были горячий воздух и бензальдегид. Пары различных взрывчатых материалов, вдыхаемых в антенны, включали тротил и тротил.
«Последний шаг состоял в том, чтобы снабдить кузнечиков сенсорным« рюкзаком », который бы записывал и передавал их нейронную активность в режиме реального времени на компьютер, где это можно было бы интерпретировать», - сказал ZME Science .
Каковы были результаты теста? Записи нейронной активности от семи кузнечиков были примерно на 80 процентов точными,
«Мозг кузнечиков продолжал успешно обнаруживать взрывчатку до семи часов после того, как исследователи имплантировали электроды, прежде чем они устали и в конечном итоге умерли», - сказал Лу.
Не только это, но и впечатляет: «Кузнечики смогли определить, где была самая высокая концентрация взрывчатых веществ, когда команда переместила платформу в разные места», - сказал New Scientist .
Бумага «Взрывное зондирование с биороботами насекомых на основе» вверх на препринт сервере bioRxiv. Авторы заявили, что «мы демонстрируем био-роботизированный подход к химическому зондированию, при котором сигналы от мозга насекомых напрямую используются для обнаружения и различения различных взрывоопасных химических паров».
В своем документе они сказали, что считают, что их подход не сильно отличается от подхода «канарейка в угольной шахте», «где жизнеспособность всего организма используется в качестве индикатора отсутствия / присутствия токсичных газов».
