Gafanhotos ciborgues foram projetados para farejar explosivos

De Donna Lu

Mova-se, cães farejadores: agora existem gafanhotos com detecção de explosivos. Barani Raman e seus colegas da Universidade de Washington, no Missouri, aproveitaram os sentidos olfativos do gafanhoto americano, Schistocerca americana, para criar farejadores de bombas biológicas.

Nos insetos, os neurônios receptores olfativos em suas antenas detectam odores químicos no ar. Por sua vez, esses neurônios enviam sinais elétricos para uma parte do cérebro do inseto conhecida como lobo antenal. Cada antena de gafanhoto possui aproximadamente 50.000 desses neurônios.

Para testar a capacidade de cheirar bombas, a equipe soprou vapores de diferentes materiais explosivos nas antenas de gafanhotos, incluindo vapores de trinitrotolueno (TNT) e seu precursor 2,4-dinitrotolueno (DNT). Como controle, eles usaram não explosivos, como ar quente e benzaldeído, o principal componente do óleo de amêndoas amargas.

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Ao implantar eletrodos nos lobos das antenas dos gafanhotos, os pesquisadores descobriram que diferentes grupos de neurônios foram ativados após a exposição aos explosivos. Eles analisaram os sinais elétricos e foram capazes de diferenciar os vapores explosivos dos não-explosivos e também um do outro.

A equipe equipou os gafanhotos com pequenas mochilas leves e sensoriais capazes de gravar e transmitir sem fio a atividade elétrica de seus lóbulos das antenas quase instantaneamente para um computador.

Os gafanhotos continuaram detectando com sucesso explosivos até sete horas depois que os pesquisadores implantaram os eletrodos, antes de se cansarem e finalmente morrerem.

O processo imobilizou os gafanhotos, de modo que os pesquisadores os colocaram em uma plataforma com controle remoto para testar sua capacidade de detectar explosivos em diferentes locais. Os gafanhotos foram capazes de detectar onde estava a maior concentração de explosivos quando a equipe mudou a plataforma para locais diferentes.

A equipe também testou o efeito de combinar informações sensoriais de vários gafanhotos, já que no mundo real os produtos químicos podem ser dispersos por fatores ambientais, incluindo o vento.

A atividade neural de sete gafanhotos produziu uma precisão média de detecção de 80%, em comparação com 60% de um único gafanhoto.

O projeto foi financiado pelo Escritório de Pesquisa Naval dos EUA e os pesquisadores acreditam que os gafanhotos poderiam ser usados ​​para fins de segurança interna.

Uma limitação do estudo foi que ele não testou a capacidade de detecção de explosivos dos gafanhotos quando vários odores estavam presentes ao mesmo tempo.

Referência: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.10.940866v1