กัดนี้! ห้องเลี้ยงยุง ใช้ผิวหนังปลอม เลือดจริง

หากการดูสัตว์กินเลือดมนุษย์เป็นเวลา 30 ชั่วโมงขึ้นไปไม่ใช่เรื่องสนุก ไม่ต้องกังวล หุ่นยนต์ก็ทำได้ วิศวกรชีวภาพของมหาวิทยาลัยไรซ์ได้ร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญด้านเวชศาสตร์เขตร้อนจากมหาวิทยาลัยทูเลนเพื่อศึกษาพฤติกรรมการหาอาหารของยุง เลือด การกัดของแมลงสามารถแพร่กระจายโรคต่างๆ เช่น มาลาเรีย ไข้เลือดออก และไข้เหลือง แต่การทดลองเพื่อตรวจสอบพฤติกรรมของพวกมันอาจกินเงินงบประมาณของห้องปฏิบัติการไปมาก "การทดลองยุงจำนวนมากยังคงอาศัยอาสาสมัครที่เป็นมนุษย์และสัตว์ทดลอง" เควิน แจนสัน นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านวิศวกรรมชีวภาพของไรซ์และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยเกี่ยวกับงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในสัปดาห์นี้ใน Frontiers in Bioengineering and Biotechnologyกล่าว การทดสอบแบบสดอาจมีราคาแพง และ Janson กล่าวว่า "ข้อมูลอาจใช้เวลาหลายชั่วโมงในการประมวลผล" ดังนั้นเขาและผู้เขียนร่วมจึงพบวิธีที่จะทำให้การรวบรวมและประมวลผลข้อมูลนั้นเป็นไปโดยอัตโนมัติโดยใช้กล้องราคาไม่แพงและซอฟต์แวร์การเรียนรู้ของเครื่อง เพื่อลดความจำเป็นในการใช้อาสาสมัครที่ยังมีชีวิตอยู่ ระบบของพวกเขาจึงใช้แผ่นแปะผิวหนังสังเคราะห์ที่ทำด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ไฮโดรเจลคล้ายเจลาตินแต่ละแผ่นมาพร้อมกับทางเดินเล็ก ๆ ที่สามารถเติมเลือดที่ไหลได้ เพื่อสร้างความโดดเด่นให้กับผิว ทีมของไรซ์ ซึ่งรวมถึงแจนสันและปริญญาเอกของเขา ที่ปรึกษา Omid Veiseh ใช้เทคนิคการพิมพ์ทางชีวภาพที่บุกเบิกในห้องทดลองของอดีตศาสตราจารย์ Jordan Miller ของ Rice สำหรับการทดสอบการให้อาหาร สามารถใส่ไฮโดรเจลได้มากถึงหกตัวในกล่องพลาสติกใสที่มีขนาดเท่ากับลูกวอลเลย์บอล ห้องต่างๆ ล้อมรอบด้วยกล้องที่เล็งไปที่แผ่นไฮโดรเจลที่ผสมเลือด มีการวางยุงไว้ในห้อง และกล้องจะบันทึกความถี่ที่แมลงเข้ามาในพื้นที่แต่ละแห่ง พวกมันอยู่ได้นานแค่ไหน พวกมันกัดหรือไม่ พวกมันกินอาหารนานแค่ไหน และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน ระบบดังกล่าวได้รับการทดสอบที่ห้องปฏิบัติการของ Dawn Wesson ผู้เชี่ยวชาญด้านยุงและรองศาสตราจารย์ด้านเวชศาสตร์เขตร้อนที่ Tulane's School of Public Health and Tropical Medicine กลุ่มวิจัยของ Wesson มีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการเพาะพันธุ์และทดสอบประชากรยุงจำนวนมากในหลากหลายสายพันธุ์ ในการทดลองพิสูจน์แนวคิดในการศึกษานี้ เวสสัน แจนสัน และผู้เขียนร่วมใช้ระบบเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของยากันยุงที่มีอยู่ซึ่งทำจาก DEET หรือยากันยุงจากพืชที่ได้จากน้ำมันของต้นมะนาวยูคาลิปตัส การทดสอบแสดงให้เห็นว่ายุงสามารถกินไฮโดรเจลได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องใช้สารขับไล่ใดๆ และอยู่ห่างจากแผ่นแปะไฮโดรเจลที่เคลือบด้วยสารไล่ยุงอย่างใดอย่างหนึ่ง แม้ว่า DEET จะมีประสิทธิภาพมากกว่าเล็กน้อย แต่การทดสอบทั้งสองแสดงให้เห็นว่ายากันยุงแต่ละชนิดสามารถยับยั้งการกินอาหารของยุงได้ Veiseh ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องของการศึกษาและผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพของ George R. Brown School of Engineering ของ Rice กล่าวว่าผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าระบบทดสอบพฤติกรรมสามารถปรับขยายขนาดเพื่อทดสอบหรือค้นพบสารไล่ใหม่ และเพื่อศึกษาพฤติกรรมของยุงในวงกว้างมากขึ้น เขากล่าวว่าระบบยังสามารถเปิดประตูสำหรับการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่ไม่สามารถจ่ายได้ก่อนหน้านี้ "มันให้วิธีการสังเกตที่สอดคล้องและควบคุมได้" Veiseh กล่าว "ความหวังคือนักวิจัยจะสามารถใช้ข้อมูลดังกล่าวเพื่อระบุวิธีป้องกันการแพร่กระจายของโรคในอนาคต"