이걸 깨물어! 모기 피딩 챔버는 가짜 피부, 진짜 혈액을 사용합니다.
혁신적인 도구는 자원 봉사자가 아닌 기술로 흡혈 행동을 테스트합니다.
날짜:
2023년 2월 9일
원천:
라이스 대학교
요약:
생명 공학자와 열대 의학 전문가들은 살아있는 지원자 대신 기술을 사용하여 모기 먹이 행동을 연구하는 새로운 방법을 발명했습니다. 그들의 오픈 소스 디자인은 자동 카메라, 인공 지능 및 혈액 주입, 3D 인쇄 '합성 피부'를 결합합니다.
전체 이야기
동물이 30시간 이상 인간의 피를 먹는 것을 보는 것이 재미가 없다고 생각하더라도 걱정하지 마십시오. 로봇이 할 수 있습니다.
라이스 대학교 생명 공학자들은 툴레인 대학교의 열대 의학 전문가들과 팀을 이루어 모기의 섭식 행동을 연구하는 고통을 덜어주었습니다. 곤충의 물림은 말라리아, 뎅기열, 황열병과 같은 질병을 퍼뜨릴 수 있지만 곤충의 행동을 조사하기 위한 실험을 설정하면 연구실 예산이 크게 줄어들 수 있습니다.
"많은 모기 실험이 여전히 인간 지원자와 동물 대상에 의존하고 있습니다."라고 Rice 생명공학 대학원생이자 이번 주 Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 에 발표된 연구의 공동 저자인 Kevin Janson이 말했습니다 . 실시간 주제 테스트는 비용이 많이 들 수 있으며 Janson은 "데이터를 처리하는 데 많은 시간이 걸릴 수 있습니다."라고 말했습니다.
그래서 그와 그의 공동 저자들은 저렴한 카메라와 기계 학습 소프트웨어를 사용하여 해당 데이터의 수집 및 처리를 자동화하는 방법을 찾았습니다. 실시간 지원자의 필요성을 없애기 위해 그들의 시스템은 3D 프린터로 만든 합성 피부 패치를 사용합니다. 젤라틴과 같은 하이드로겔의 각 패치에는 흐르는 혈액으로 채워질 수 있는 작은 통로가 있습니다.
피부를 위한 대역을 만들기 위해 Janson과 그의 Ph.D.를 포함하는 Rice의 팀. 고문 Omid Veiseh는 전 Rice 교수 Jordan Miller의 연구실에서 개척한 바이오프린팅 기술을 사용했습니다.
수유 테스트를 위해 배구공 크기의 투명한 플라스틱 상자에 최대 6개의 하이드로겔을 넣을 수 있습니다. 챔버는 혈액이 주입된 각 하이드로겔 패치를 가리키는 카메라로 둘러싸여 있습니다. 모기는 챔버에 배치되고 카메라는 곤충이 각 위치에 얼마나 자주 착륙하는지, 얼마나 오래 머문지, 물지 여부, 먹이를 먹는 시간 등을 기록합니다.
이 시스템은 모기 전문가이자 Tulane 공중 보건 및 열대 의학 학교의 열대 의학 부교수인 Dawn Wesson의 실험실에서 테스트되었습니다. Wesson의 연구 그룹은 다양한 종의 많은 모기 개체군을 사육하고 테스트하기 위한 시설을 갖추고 있습니다.
이 연구에 포함된 개념 증명 실험에서 Wesson, Janson 및 공동 저자는 이 시스템을 사용하여 DEET 또는 레몬 유칼립투스 식물의 오일에서 추출한 식물 기반 구충제로 만든 기존 모기 구충제의 효과를 조사했습니다. 테스트 결과 모기는 구충제 없이 하이드로겔을 쉽게 먹었고 구충제로 코팅된 하이드로겔 패치를 멀리했습니다. DEET가 약간 더 효과적이었지만 두 테스트 모두 각 구충제가 모기가 먹이를 먹는 것을 억제했음을 보여주었습니다.
이 연구의 교신저자이자 Rice의 George R. Brown 공과대학의 생명공학 조교수인 Veiseh는 그 결과가 행동 테스트 시스템이 새로운 구충제를 테스트하거나 발견하고 모기 행동을 보다 광범위하게 연구하기 위해 확장될 수 있음을 시사한다고 말했습니다. 그는 또한 시스템이 이전에는 감당할 수 없었던 실험실에서 테스트를 위한 문을 열 수 있다고 말했습니다.
"그것은 일관되고 통제된 관찰 방법을 제공합니다."라고 Veiseh는 말했습니다. "희망은 연구원들이 미래에 질병의 확산을 방지하는 방법을 식별하기 위해 그것을 사용할 수 있기를 바랍니다."
Wesson은 그녀의 연구실이 이미 이 시스템을 사용하여 뎅기열의 바이러스 전파를 연구하고 있으며 말라리아 기생충과 관련된 향후 연구에 사용할 계획이라고 말했습니다.
Wesson은 "우리는 수혈 중 바이러스 전파를 조사하기 위해 시스템을 사용하고 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 어떻게 바이러스가 감염되지 않은 모기에 의해 흡수되는지, 그리고 어떻게 바이러스가 타액과 함께 감염된 모기에 침착되는지 모두에 관심이 있습니다.
"만약 우리가 미세한 역학과 관련된 단백질 및 기타 분자를 더 잘 이해했다면 이러한 과정을 방해하는 수단을 개발할 수 있었을 것"이라고 그녀는 말했습니다.
이 연구는 Robert J. Kleberg, Jr. 및 Helen C. Kleberg 재단의 지원을 받았습니다.
출처 : https://www.sciencedaily.com/