Neki insekti, poput pčela, imaju miris toliko oštro da mogu osjetiti najniže mirise u sobi, čak i ako se sastoje od samo nekoliko molekula. Ali znanstvenike posebno zaintrigira činjenica da se ove bube mogu čak naučiti otkriti razne kemikalije, od metamfetamina do sastojaka u eksplozivima. Čak se pokazalo da učinkovito dijagnosticiraju bolesti poput tuberkuloze i dijabetesa.
Povezani sadržaj
- Bumbari mogu letjeti u tankom zraku
Dizajnerica proizvoda sa sjedištem u Velikoj Britaniji, Susana Soares, stvorila je jednostavan, elegantan način uništavanja pčela radi provjere za brojne bolesti, uključujući rak, poput tumora pluća i jajnika. Njezin stakleni aparat, nazvan "Pčelinji", sadrži veliku komoru i manju spojenu komoru smještenu u njoj. Nakon što osposobe pčele za pridruživanje određenog kemijskog mirisa hranu, poput šećera, insekti se kroz otvor puštaju u dijagnostički uređaj. Pacijenti bi jednostavno puhali u manji odjeljak i čekali da vidi hoće li se roj približiti nečem alarmantnom u dahu osobe.
Projekt, dio magistarskog rada na londonskom Royal College of Art, započeo je 2007. godine kada je Soares naišla na istraživanje pčela i njihovih fenomenalnih njušnih sposobnosti. Nakon razgovora s tim istraživačima, saznala je da određene bolesti, poput raka pluća, primjetno mijenjaju sastav tjelesnih tekućina, stvarajući mirisne spojeve koji se pojavljuju u urinu, a ponekad i u krvi. Neki su istraživači čak eksperimentirali s raznim senzornim metodama kako bi pronašli ove „biomarkere“. Na primjer, u Philadelphiji, znanstvenici su obučavali miševe za prepoznavanje mirisa raka pluća. Obučeni psi također su korišteni za njuškanje raka jajnika. Drugi su se fokusirali na umnožavanje ovih životinjskih sposobnosti u elektroničkim uređajima za nos koji su kalibrirani da uzmu ove biomarkere koji se ne mogu prepoznati u ljudskim nosima.
Insekti ipak nude ključne prednosti u odnosu na sisare i elektroniku zbog svojih antena. Na primjer, elektronički uređaji za nos imaju problema s prepoznavanjem mirisa uslijed složenijih stanja, primjerice kada postoji veća mješavina plinova, kao što je to slučaj u ljudskom dahu. A studije su otkrile da psi snajperski mirisi pravilno prepoznaju samo oko 71 posto vremena, a također im je potrebna najmanje tri mjeseca obuke. Pčele su, za razliku od toga, postigle stopu točnosti od 98 posto i mogu se trenirati za oko 10 minuta.
Razvijajući "Pčelice", portugalski je porijeklom bilo potrebno nešto što će omogućiti korisniku da lako transportira pčele u instrument i sigurno ih usisa vani vakuumom. Izvorni materijal je također morao biti dovoljno koban da se oblikuje u sustav s dobro definiranim putovima koji ne ometaju njihovo kretanje. Naposljetku se složila na staklu kao materijalu zbog svoje fleksibilnosti i transparentnosti. "Da biste znali rezultate testa daha, morali biste vidjeti ponašanje insekata", kaže. "Sve se odnosi na njihovo ponašanje."
Prototipovi su prošli terensko testiranje, i iako nisu pronašli nikakve slučajeve raka, pojavili su slučaj dijabetesa koji je kasnije potvrđen. No, malo je vjerojatno da će taj koncept značiti išta što nije izložbena znatiželja. Iako je prošlo kratko razdoblje u kojem se osjećala dovoljno ambiciozno da posegne za potencijalnim suradnicima, postupak se pokazao toliko dugotrajan i neplodan, da je na kraju odustala. Jedine organizacije koje su čak i na neki način bile zainteresirane za njenu ideju bile su pregršt dobrotvornih udruga. Dakle, za sada "Pčelica" postoji kao jedna od onih čisto akademskih vježbi koja pokazuje, kako sama kaže, "simbiotički odnos" koji ljudi imaju s prirodom i kako "tehnologija i znanost mogu bolje potaknuti te odnose".
"Mislim da u svijetu postoje samo četiri laboratorija koji istražuju insekte za probir bolesti, što vam pokazuje da u zapadnom svijetu ovakav pristup ne ide dobro", kaže Soares. "Medicinske i zdravstvene tehnologije veliki su posao, a suština je da jednostavno ne vide kako takvo nešto može biti isplativo."
Glen C. Rains, profesor poljoprivrede na Sveučilištu Georgia, uglavnom se slaže, iako dodaje da osim ekonomije postoje i složenija pitanja. Entomolog, kao i licencirani pčelar, suočio se s brojnim izazovima razvijajući sličan uređaj zvan Wasp Hound, koji koristi seriju od pet osa za otkrivanje prisutnosti klapa. Rains sustav je malo složeniji u tome što koristi kameru za snimanje ponašanja osa. Podaci se zatim unose u softver koji analizira ove pokrete kako bi utvrdio jesu li bugovi zaista otkrili ove neželjene goste. Nakon više od desetljeća razvoja, Rains je sklopio partnerstvo s Bennett Aerospace, inženjerskom tvrtkom, radi poboljšanja tehnologije za stvarne aplikacije velikih razmjera.
"Čitav pojam je definitivno nešto što ljude smatra fascinantnim", kaže on. "Ali kad jednom saznate kako bi to moglo funkcionirati ili kako zarađuju, nema modela kako bi se to radilo."
Iako postoji isprobano tržište elektroničkih tehnologija, Rains ističe da sustavi probira bolesti temeljeni na insektima zahtijevaju zasebnu infrastrukturu koju industrijski igrači nisu dosadili smisliti. Na primjer, ustanove bi trebale način da učinkovito dobiju uzorke mirisa za trening i, očito, pčelar na licu mjesta koji može upravljati i trenirati insekte. Nakon nekoliko pozitivnih rezultata, spremnost insekata da zupe prema kemikaliji počinje značajno opadati, jer počinju zahvatiti činjenicu da ih na drugom kraju više ne čeka slatka nagrada. Dakle, u laboratorijskim uvjetima, bube će trebati stalno prekvalifikaciju tijekom dana. Ali ono što ohrabruje, dodaje, jest da ulaganje kukaca u kliničke svrhe nije bez presedana, a upotreba maglica i lužina za čišćenje rana dobro je prihvaćena medicinska praksa.
Unatoč tim izazovima, Soares je ostavio barem stražnja vrata takvoj mogućnosti, ako je netko s pravim resursima voljan riskirati. "Ima potencijal spasiti toliko života", kaže ona. "To može biti čak i koncept otvorenog koda, pa bih svima koji su zainteresirani rado razgovarao."
