هذا الجلد المزيف يخدع البعوض لمحاربة الأمراض التي ينتشرها

الأكثر دموية في العالم حيوان من الصعب إرضاءه آكلى لحوم البشر. لأنها تنقل الأمراض الفيروسية مثل زيكا والشيكونغونيا والطفيليات التي تسبب الملاريا والبعوض مثل مص الدم الزاعجة المصرية مسؤولة عن أكثر من 700000 حالة وفاة في جميع أنحاء العالم كل عام.

ولكن في معمل أوميد فيسيه بجامعة رايس ، كان فريق الهندسة الحيوية لديه يكافح من أجل الحصول على البعوض ليأكل. عادةً ما يدرس الباحثون تغذية البعوض عن طريق السماح لهم بعض الحيوانات الحية – فئران التجارب ، أو طلاب الدراسات العليا وما بعد الدكتوراة الذين يقدمون أذرعهم من أجل العلم. هذا ليس مثاليًا ، لأن حيوانات المختبر قد تكون باهظة الثمن وغير عملية للعمل معها ، ويمكن أن يثير استخدامها قضايا أخلاقية. لا تتسع أذرع الطلاب بشكل جيد للاختبارات الكبيرة.

بالتعاون مع علماء الحشرات من جامعة تولين ، أراد فريق رايس تطوير طريقة لدراسة سلوك البعوض دون تحديات تجربة أعداد كبيرة من الحيوانات. كان حلهم شيئًا مختلفًا تمامًا: دم حقيقي مغطى بهيدروجيل هامد. يقول فيسه: “إنه شعور مثل الجيلي”. “البعوض يجب أن يعض من خلال الجيلي للوصول إلى الدم.”

على الأقل من الناحية النظرية. في بعض الأحيان لا تلدغ الحشرات. في بعض الأحيان لم يتمكنوا من تمرير خرطومهم الذي يشبه القش. أخيرًا ، قام الفريق بإجراء تعديلات كافية – مثل تغيير صلابة الهلام – وقد حدث ذلك. يقول فيسه: “لقد كانت لحظة رائعة بالنسبة لنا”. “لقد رأينا هذه البعوضة تزحف على الجل ، وتعض فيه وتمص الدم”.

الكتابة اليوم في المجلة الحدود في الهندسة الحيوية والتكنولوجيا الحيوية ، يصف الفريق نظامهم الأساسي القابل للتطوير لاختبار سلوك البعوض. تحاكي الهلاميات المائية المطبوعة ثلاثية الأبعاد الجلد وتحتوي على قنوات متعرجة يمكن من خلالها ضخ الدم الحقيقي. لاختبار المواد الهلامية ، وجه الباحثون الكاميرات إليهم واستخدموا خوارزمية الرؤية الحاسوبية لتحليل عدد البعوض الذي يغمر الفم أولاً في البوفيه بسرعة. في إثبات لتجربة المفهوم ، أظهروا أن البعوض يرفض الأكل عندما تشم الهلاميات المائية رائحة طاردة.

يقول Dawn Wesson ، عالم الحشرات الطبي من تولين الذي شارك في قيادة العمل ، إنه يمكن استخدام المواد الهلامية لتصميم نظام تحذير مجتمعي – منصة تجذب البعوض وتراقبه في منطقة ما قبل أن يخرج المرض الذي ينتشر عن السيطرة. تقول: “إذا كنت تحاول اكتشاف العدوى في البعوض البري ، فإن المئات من هذه الأشياء في الميدان – في نوع من مصفوفة المراقبة – يمكن أن تكون مفيدة”.

يعتقد الفريق أيضًا أن هذا يمكن أن يصبح نظامًا منخفض التكلفة لابتكار واختبار المواد الطاردة للحشرات. يقول بيران روس ، عالم الحشرات الطبي بجامعة ملبورن بأستراليا ، والذي لم يشارك في هذا العمل: “الشيء الجيد في الأمر أنه يحاول تقليد جلد الإنسان – دون استخدام إنسان حقيقي”. سيكون هذا مفيدًا جدًا في البحث عن طارد البعوض. وهي طريقة جيدة حقًا للقيام بذلك إذا لم يكن من الممكن استخدام شخص حقيقي.

– = – = – = –

إن ابتكار طارد جديد للبعوض هو في الواقع صفقة كبيرة ، بالنظر إلى الخراب الصحي الذي تسببه هذه الحشرات. على الرغم من أن المواد الطاردة الحالية تعمل بشكل جيد ، إلا أنها ليست مثالية – ويمكن القول إن الراحة لا تقل أهمية عن الفاعلية إذا كنت تريد حقًا أن يتبنى الأشخاص طرقًا للوقاية من الأمراض. DEET هو المعيار الذهبي ، لكنه لا يبقى نشطًا لفترة طويلة ، فهو ذو رائحة كريهة وخشن على البشرة الحساسة. يقول فيسيه: “لم تكن هناك جهود واسعة النطاق للتوصل حقًا إلى بدائل أو بدائل أفضل”.