Учёные изобрели искусственную кожу для испытаний над комарами

В результате совместной работы ученых Университетами Райса и Тулейна был создан новый биоматериал. Благодаря ему для проведения экспериментов с укусами комаров больше не нужно будет использовать животных или людей.

Эксперименты с укусами комаров проводятся при проверке новых репеллентов. Возможно, новые средства против укусов выходили бы на рынок чаще. Но процесс проверки всегда тормозился из-за недостаточного количества добровольцев, на которых проверяют новые средства.

Имитация человеческой кожи

Для анализа данных ученые изобрели целую систему, состоящую из биопечатного 3-D гидрогеля (заменителя кожи) и системы видеонаблюдения, которой управляет специальный алгоритм.

Система обучения позволила научить машину отличать те виды комаров, которые ели гидрогель от тех, которые этого не делали. Также система наблюдала за поведением комаров в то время как они потребляли кровь, перфузированную в гидрогель. Такая система позволила изучать поведение комаров намного подробнее и эффективнее.

Ученые экспериментировали с разными гидрогелями, которые покрывали репеллентами на синтетической и растительной основе, чтобы проверить, как комары реагируют на тот или иной вид гидрогеля.

Для привлечения комаров в гидрогели добавляли подогретую до 37 градусов кровь. 13.8 % комаров, подсаженных на новый гидрогель, потребляли кровь. Если же его покрывали репеллентом, ни одно насекомое кровь не потребляло. Несмотря на относительно скромные результаты, ученые удовлетворились ими и посчитали, что если бы площадь гидрогеля была больше, насекомые чаще принимали бы его за живой организм.

«Во всех экспериментах использовались лабораторные штаммы комаров, и большинство из них касались одного конкретного вида: Aedes aegypti, переносчика вируса желтой лихорадки, вируса денге, вируса Зика и других», — рассказала профессор Дон Вессон из Университета Тулейна.

Также профессор отметила, что поведение лабораторных комаров иногда отличается от поведения таких же насекомых, обитающих в дикой природе. Поэтому разработанная платформа с машинным обучением может потребовать доработки для более широкого ее использования. В целом же эксперимент показал, что новую систему можно расширить и использовать для изучения реакции разных видов комаров на разные виды репеллентов. В будущем это позволит значительно уменьшить число людей и животных, добровольно принимающих участие в опытах, а позже и полностью заменить их на новый биоматериал.

Источник: Interestingingeneering.