Pszczoły z plecakami. Miniaturowe urządzenie uratuje owady i nasze serca
Miniaturowy czujnik o długości jednego milimetra może monitorować lot i zachowanie pszczoły. To może pomóc lepiej zadbać o kluczowe dla nas owady zapylające rośliny. Takie same czujniki mogą w przyszłości trafić także do naszych własnych ciał.
Niewielki czujnik umieszczany na grzbiecie pszczoły może pozwolić na precyzyjne monitorowanie ruchów i stanu owadów. Zminiaturyzowane urządzenie może na żywo śledzić położenie i temperaturę owadów. Czujnik jest tak mały, że mógłby nawet być wstrzykiwany do naszych własnych ciał, by monitorować procesy zachodzące w naszych organach.
Miniaturowy czujnik zbiera informacje o pszczołach
Zespół Bernharda Gleicha z laboratoriów Philips Research w Hamburgu stworzył czujnik o wielkości 1 milimetra, wykorzystując dwa maleńkie, kuliste sensory magnetyczne i umieszczając je wewnątrz cylindrycznej obudowy.
Czujnik jest bardzo prosty, ale mimo to pozwala na zdalne monitorowanie kilku istotnych parametrów. Magnetyczne sensory to maleńkie kulki: odległość między magnesami, to jak bardzo oscylują oraz jak bardzo się rozszerzają i kurczą, pomaga zespołowi zmierzyć temperaturę, ciśnienie i położenie czujnika. Naukowcy są w stanie zdalnie śledzić te dane w czasie rzeczywistym dzięki cewkom elektromagnetycznym.
Po przeprowadzeniu serii laboratoryjnych testów, które miały ustalić, czy czujnik w ogóle zadziała, naukowcy postanowili przetestować go w praktyce. Maleńkie czujniki zostały przymocowane do grzbietów pszczół miodnych - milimetrowej długości urządzenia przypominające nieco plecaki nie przeszkadzały owadom w poruszaniu się czy poszukiwaniu jedzenia. Naukowcy ustalili, że są w stanie dzięki nim śledzić precyzyjnie wszystko, co wyposażona w plecak pszczoła robi - bez względu na to, czy chodzi, lata, czy do góry nogami zwiedza sufit terrarium.
Oznacza to, że badacze byliby w stanie śledzić precyzyjnie wszystkie ruchy wyposażonych w czujniki owadów, a także mierzyć ich temperaturę i analizować warunki w otaczającym je środowisku. Dzięki temu możliwe byłoby stworzenie precyzyjnej mapy ruchów pszczoły czy innego wyposażonego w czujniki owada i ustalenie na przykład tego, jak stworzone przez człowieka przeszkody terenowe wpływają na ich ruchy i zdolność do wyszukiwania pożywienia.
Monitorowanie ciała na żywo nie tylko u pszczół, ale i ludzi
To jednak zaledwie początek możliwości miniaturowego plecaczka z czujnikami. Badacze są przekonani, że, nawet bez dokonywania istotnych modyfikacji, ten sam czujnik mógłby znaleźć ważne zastosowania w medycynie. Wszczepiony do serca człowieka czujnik mógłby mierzyć na żywo ciśnienie tętnicze krwi. Wszczepiony do guza może monitorować jego stan i to, jak nowotwór reaguje na terapie. A połykany w postaci pigułek mógłby pomóc diagnozować problemy z układem pokarmowym człowieka.
Wszystko to dzięki urządzeniu niezwykle małemu i prostemu, które jednocześnie pozwala bezprzewodowo przesyłać dokonywane przez siebie pomiary. "Wdrożenie urządzenia jest znacznie mniej stresujące, a także znacznie mniej kosztowne niż inne rozwiązania" - mówi Jürgen Rahmer, z Philips Research.
Dopracowanie urządzenia potrwa jednak kilka kolejnych lat. Badacze są zdania, że przeprowadzenie niezbędnych badań klinicznych może zająć pięć do ośmiu lat. Dopiero wtedy urządzenia mogą trafić do pacjentów. "Próbujemy zmienić nasz prototyp w prawdziwy produkt" - mówi Dahmer. "Nasz demonstrator musi stać się mniejszy, musi być bardziej niezawodny i przyjazny dla użytkownika".
