3D打印+機(jī)器學(xué)習(xí)軟件 新型合成皮膚或解蚊子吸血之謎
科技日?qǐng)?bào)北京2月12日電 (記者張夢(mèng)然)蚊子一只接一只地被手持真空吸塵器捕獲,然后釋放到一個(gè)透明塑料盒中。在適應(yīng)新環(huán)境片刻后,蚊子聞到血腥味便蜂擁而至。但是,它們并沒(méi)有找到可大快朵頤的生物,而是撲向一小塊透明合成皮膚下流淌著鮮紅色血液的血管,然后開(kāi)始進(jìn)食——這不是科幻場(chǎng)景,而是美國(guó)杜蘭大學(xué)和萊斯大學(xué)正開(kāi)展的一項(xiàng)新研究的內(nèi)容。
近日發(fā)表在《生物工程和生物技術(shù)前沿》上的這項(xiàng)研究,旨在了解假皮膚(水凝膠)的科研潛力:其是否能解開(kāi)蚊子傳播致命疾病之謎?哪種驅(qū)蟲(chóng)劑才最有效?水凝膠可以不必通過(guò)人類(lèi)和動(dòng)物試驗(yàn),就回答這些問(wèn)題。
杜蘭大學(xué)公共衛(wèi)生和熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院負(fù)責(zé)每周培育1000多只蚊子,并使用3D打印機(jī)制作水凝膠。萊斯大學(xué)的生物工程師負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)水凝膠材料和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件,該軟件可分析喂食蚊子的視頻并識(shí)別模式。人工智能也可用于跟蹤和分類(lèi)常見(jiàn)的咬合位置以及喂食所需的時(shí)間。
研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論蚊子屬于哪個(gè)種類(lèi),水凝膠為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了一個(gè)優(yōu)秀環(huán)境。測(cè)試中,避蚊胺和由檸檬桉樹(shù)油制成的植物性驅(qū)蟲(chóng)劑都能有效驅(qū)除蚊子,蚊子則熱切地?fù)涞剿z假皮膚上。
蚊子不僅令人生厭,而且是世界上最危險(xiǎn)的動(dòng)物之一。它們是瘧疾、登革熱、西尼羅河病毒病、寨卡和黃熱病等致命疾病的傳播媒介。據(jù)世界衛(wèi)生組織稱(chēng),蚊子傳播的疾病每年導(dǎo)致大約725000人死亡。
通過(guò)有效生產(chǎn)具有不同血管模式的水凝膠,人類(lèi)研究疾病傳播機(jī)制和測(cè)試新型驅(qū)蟲(chóng)劑的能力將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。研究人員表示,如果能在不使用動(dòng)物的情況下以更精細(xì)的方式研究該過(guò)程,就有可能成功阻斷疾病傳播。
【總編輯圈點(diǎn)】
千萬(wàn)別小看蚊子。它們輕輕地叮咬,看似微不足道,卻很有可能是“惡魔之吻”:多種臭名昭著的傳染病正是通過(guò)蚊子叮咬肆虐全球,防不勝防。就拿瘧疾來(lái)說(shuō),人類(lèi)歷史上瘧疾傳播最嚴(yán)重的時(shí)期,全球每年約有7億人感染,約700萬(wàn)人死亡。瘧疾的始作俑者是瘧原蟲(chóng),而無(wú)處不在的蚊子正是瘧原蟲(chóng)傳播的幫兇——據(jù)統(tǒng)計(jì)有80種按蚊可以傳播瘧疾??傊瑢?duì)蚊子進(jìn)行不斷深入的科學(xué)研究,絕非小題大做,而是確有必要。
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