O echipă de cercetători din Australia a demonstrat că gândacii de mari dimensiuni pot fi adaptaţi cu echipamente miniaturale pentru a funcţiona drept suporturi mobile de căutare şi intervenţie medicală în spaţii strâmte, pline de moloz, unde accesul salvatorilor sau al roboţilor este limitat, relatează Reuters. Studiul, publicat în revista Advanced Science, descrie procedurile de implantare, sistemele electronice folosite pentru control şi rezultatele experimentale obţinute în laborator.
Metodă şi tehnologie
Cercetătorii au lucrat cu gândaci uriaşi săpători din North Queensland, o specie care poate atinge lungimea de 8,5 centimetri. Insectele au fost anesteziate şi imobilizate înainte de implantarea electrozilor şi fixarea unor module purtate sub forma unui „rucsac” ce conţine camere video şi cilindri de seringă miniaturali pentru administrarea de medicamente. După inserarea electrozilor, operatorii pot aplica semnale electrice pentru a stimula sistemul nervos al insectei şi a direcţiona deplasarea acesteia.
Configurarea demonstrată în studiu a presupus două roluri complementare pentru insecte: una echipată cu cameră pentru localizarea ţintei şi alta destinată transportului şi administrării tratamentului. Administrarea substanţei se realizează printr-un mecanism activat de la distanţă, astfel încât injectarea are loc doar când insecta se află în apropierea necesară a ţintei.
Rezultate experimentale şi performanţă
Autorii au raportat rate diferite de succes în funcţie de sarcină:
- atingerea punctelor de control stabilite: 100%;
- administrarea medicamentului: 72% la distanţe variabile, cu creşterea la 95% când injecţia a fost activată la mai puţin de 15 centimetri de ţintă.
| Sarcină | Rata de succes |
|---|---|
| Localizare / atingere puncte de control | 100% |
| Administrare medicament (general) | 72% |
| Administrare medicament (≤15 cm) | 95% |
„Începem prin anestezierea insectei şi imobilizarea ei, pentru a ne asigura că nu poate simţi nimic în timpul procedurii de implantare. După ce implantăm un electrod în insectă, putem aplica un mic semnal electric pentru a activa sau stimula sistemul nervos, astfel încât aceasta să poată răspunde comenzilor noastre”,
a explicat inginerul de biorobotică Thang Vo-Doan, coautor al studiului, potrivit raportării.
Context, avantaje şi limite
Motivaţia echipei porneşte de la limitările roboţilor mecanici în medii foarte strâmte sau când autonomia energetică şi agilitatea devin critice. Autorii susţin că gândacii oferă avantaje practice: sunt rezistenţi, manevrabili în spaţii înguste şi consumă mult mai puţină energie comparativ cu roboţii de dimensiuni similare din punct de vedere al sarcinilor. În plus, portarea unor module pasive le permite să transmită imagini şi să transporte volume mici de substanţe.
Totuşi, rezultatele provin din experimente controlate de laborator; aplicarea practică în scenarii reale de intervenţie ridică provocări logistice, etice şi medicale care nu sunt complet abordate în lucrare. Printre probleme persistente se numără durabilitatea implanturilor pe termen lung, variabilitatea comportamentală a insectelor în medii complexe, siguranţa administrării medicamentelor şi acceptabilitatea publică a folosirii organismelor vii în astfel de roluri.
Cercetătorii afirmă că această abordare ar putea, în viitor, să completeze echipele de intervenţie, oferind asistenţă medicală de bază sau informaţii vizuale pentru localizarea victimelor înainte ca echipele tradiţionale să poată interveni. Până la implementarea practică rămân necesare teste suplimentare, evaluări etice şi dezvoltarea unor protocoale de biosecuritate.
Studiul a fost realizat în colaborare între Universitatea Queensland şi Universitatea New South Wales şi este mediat de agenţia Reuters în sinteza prezentată publicului larg.
