Szarańcza cyborgów. Pomoże w walce z nowotworami
Naukowcy z Michigan State University stworzyli "szarańczę-cyborga", która potrafi wykrywać raka. Owady są w stanie rozróżniać różne typy komórek rakowych.
partner merytoryczny
To, że zwierzęta potrafią rozpoznawać komórki rakowe, jest wiedzą znaną od lat. Zresztą nie tylko komórki rakowe - na początku pandemii naukowcy zdołali nauczyć psy wykrywać osoby zakażone COVID-19.
We wszystkich przypadkach uważa się, że zwierzęta wyczuwają substancje chemiczne, wydzielane przez człowieka przez pocenie się czy oddech. Mieszanka chemikaliów może się różnić w zależności od metabolizmu osoby, który, jak się uważa, zmienia się, gdy zachorujemy.
Szarańcza pomoże leczyć? Wykrywa choroby nowotworowe
Mimo wielkich talentów psów i wyjątkowej skuteczności ich nosów, ich wykorzystanie w terapii jest jednak kłopotliwe: szkolenie psów jest czasochłonne i nie da się stworzyć psiej diagnostycznej armii wystarczająco wielkiej, by zadbać o zdrowie wszystkich potrzebujących na świecie. A stworzenie urządzenia naśladującego psi nos okazało się niezwykle trudne.
"Te zmiany są liczone w pojedynczych cząsteczkach na bilion" mówi magazynowi MIT Technology Review Debajit Saha, inżynier z Michigan State University. To sprawia, że są one trudne do wychwycenia nawet przez najnowsze technologie. Zwierzęta opanowywały zdolność wykrywania tak niewielkich zmian w toku miliardów lat ewolucji. Saha postanowił więc “pożyczyć" zwierzęcy mózg i zmysły. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie bioRXiv szczegółowo opisał system badań przesiewowych raka przeprowadzonych dzięki wyjątkowym talentom... szarańczy.
Przygotowanie owadów do nowej roli polega na wszczepieniu w ich mózgi elektrod, które przechwytują sygnały płynące z czułek szarańczy. Czułki służą owadom do wyczuwania zapachów.
Samochód z napędem elektrycznym i spalinowym. Który tańszy w użytkowaniu? - Zielona w INTERIA.PL
Zespół wyhodował także trzy różne typy rakowych komórek jamy ustnej - oraz kontrolne grupy komórek zdrowych - i zbudował urządzenie do wychwytywania gazów emitowanych przez te tkanki. Następnie za pomocą tego urządzenia dostarczyli gazy do wyczuwających zapachy owadów. Odkryli, że mózgi szarańczy reagowały na każdy rodzaj tkanki inaczej i że potrafiły prawidłowo identyfikować chore komórki tylko na podstawie rejestracji gazów.
W eksperymencie zespół zebrał nagrania aktywności neuronów wielu szarańczy i połączył płynące z nich dane. Obecnie do uzyskania wyraźnego sygnału potrzebne są nagrania z 40 neuronów, co oznacza, że system wymaga od sześciu do 10 mózgów szarańczy. Saha ma jednak nadzieję, że wkrótce do uzyskania jasnego wyniku wystarczy pojedynczy owad. Ma również nadzieję zminiaturyzować cały system tak, by mieścił się w przenośnym urządzeniu.
