Навигация по сайтуНавигация по сайту

Комар - друг или враг? Способы использования комаров в современной эпидемиологии

06 апреля 2017г. в 10:50 | Медицинские новости

Представьте себе маленького дрона, летающего по улицам и собирающего пробы крови людей и животных с целью установить, какие патогенные организмы распространены на данной территории и какие виды служат им переносчиками. Такие устройства были бы бесценны для эпидемиологов, пытающихся понять, как распространяются опасные заболевания и как можно предсказать и предупредить их вспышки. К сожалению, на данный момент развития нашей цивилизации подобные технологии еще не были изобретены человеком. Но все это не имеет значения, так как природа уже придумала такие дроны, и имя им - комары.

Комары (а именно женские особи) высасывают из животных кровь, служащую им пищей. Однако в процессе они также могут поглощать любые патогены, находящиеся в крови своей добычи. Итану Джексону (Ethan Jackson) и Джонатану Карлсону (Jonathan Carlson), сотрудникам исследовательского центра компании Microsoft в Сиэтле, США, пришла в голову мысль, разработать систему, которая бы производила отлов комаров с целью последующего изучения и анализа патогенов, поглощенных этими насекомыми. Как объяснил Итан Джексон на очередной встрече Американской ассоциации содействия развитию науки, именно так и родился проект Project Premonition.

Данный проект центрируется на разработке мобильной ловушки для комаров. Существующая на данный момент версия представляет собой цилиндр, высотой примерно 35 см, с 64 клетками размером со спичечный коробок, расположенными на внешней поверхности цилиндра. У каждой из этих клеток есть своя заслонка, которая захлопывается за десятую долю секунды в ответ на прерывание инфракрасного луча, незаметно проходящего внутри. Пружина, на которой держится заслонка, выполнена из сплава с эффектом запоминания формы - материала, который после приведения в новое состояние будет сохранять новую форму, пока через него не пропустят электрический ток, после чего пружина вернется в прежнее состояние. Комаров заманивают в клетку испарениями углекислого газа, то есть имитированием дыхания животного, или запахом кожи, или ультрафиолетовыми лучами. Если насекомое попадает в клетку, инфракрасный луч прерывается, отчего захлопывается заслонка и комар оказывается в ловушке.

Важной деталью данной разработки является то, что с помощью данной ловушки можно приманивать комаров определенного вида. Дело в том, что разные виды комаров способны переносить различные типы патогенов, в силу чего исследователям не помешало бы иметь возможность ловить определенный вид комаров, чтобы изучать конкретные болезни. У каждого вида комаров наблюдается характерная частота ударов крыла, которую способен распознать встроенный детектор с помощью того же инфракрасного луча. Поэтому ловушку можно настроить на закрытие заслонки именно в том случае, если в клетку попал представитель конкретного вида.

Комар вида Armigeres subalbatus за приемом пищи

Как только ловушка сделала свое дело, ее переносят в лабораторию, где собранные насекомые извлекаются из клеток и отправляются на метагеномный анализ. Метагеномика - это технология, с помощью которой ДНК из проб, содержащих генетический материал от нескольких особей различных видов, секвенируется без предварительной сортировки. Таким образом, все виды вносят свой вклад в полученный результат, после чего их проверяют по существующей базе данных с целью определения, представитель какого вида был подвергнут анализу. Именно таким способом Итану Джексону и Джонатану Карлсону удалось определить, какой вид комара был пойман (так как, несмотря на продвинутые технологии и высокую точность устройства, оно все же время от времени совершает ошибки), а также кровью каких животных питались насекомые и какими патогенными организмами были заражены. Даже если анализируемому участку ДНК нет точного соответствия в существующей базе данных (так как в ней представлены не все виды), аппарат способен сделать сравнительно точное предположение, к какому виду или семье относится та или иная особь. В некоторых случаях соответствие не было обнаружено, потому что ученые пропустили и не занесли в базу геном конкретного вида. В других случаях, в особенности с мелкими организмами, такими как вирусы, проблема кроется в том, что какой-то вид еще не был обнаружен исследователями. Таким образом, благодаря этому исследованию, существует возможность открыть новые типы патогенных организмов.

Итан Джексон и Джонатан Карлсон уже совершили несколько успешных тестов этой системы в Хьюстоне, США, и на данный момент совершенствуют технологию. Исследователи надеются, что им удастся разработать настолько легкую ловушку, что ее можно будет с легкостью переносить с одного места на другое без дополнительных приспособлений. Это позволило бы использовать ловушку на труднодоступных лесных территориях. Дело в том, что такие территории служат домом диким животным, переносящим патогены, такие как вирус Эбола, которые обычно являются животными инфекциями, но иногда все же вызывают вспышки эпидемии и у человека. Важной частью задумки проекта Project Premonition является то, что он нацелен не только на отслеживание патогенов, переносимых комарами, но и на отслеживание других вирусов, таких как Эбола, способных передаваться и другим путем. Все, что необходимо, так это то, чтобы патоген находился в крови хозяина. Таким образом, ловушки для комаров в перспективе станут важным орудием мониторинга и предотвращения распространения инфекционных заболеваний.

Репортаж новостного канала Euronews о комарах, переносимых ими заболеваниях и новых технологиях их отлова и уничтожения

Похожие статьи

Вперед Назад

Комментарии

Комментарии отсутствуют

Выберите себе хорошего специалиста!

Понравилось? Поделитесь с друзьями или разместите у себя: