مرگبارترین دنیا حیوان خوار است از آنجا که آنها بیماری های ویروسی مانند زیکا و چیکونگونیا و انگل هایی که باعث مالاریا می شوند، پشه ها مانند مکیدن خون را منتقل می کنند. معابد مصریان هر سال مسئول بیش از 700000 مرگ در سراسر جهان هستند.
اما در آزمایشگاه امید ویسه در دانشگاه رایس، تیم مهندسان زیستی او در تلاش بودند تا پشه ها را بخورند. به طور معمول، محققان تغذیه پشه‌ها را با اجازه دادن به آنها برای گاز گرفتن حیوانات زنده مطالعه می‌کنند – موش‌های آزمایشگاهی، یا دانش‌آموزان فارغ‌التحصیل و فوق‌دکترهایی که برای علم دست به کار می‌شوند. این ایده آل نیست، زیرا کار با حیوانات آزمایشگاهی ممکن است گران و غیرعملی باشد، و استفاده از آنها می تواند مسائل اخلاقی را ایجاد کند. بازوهای دانش آموز برای آزمون های بزرگ مقیاس خوبی ندارند.
با همکاری حشره شناسان دانشگاه تولین، تیم رایس می خواست راهی برای مطالعه رفتار پشه ها بدون چالش های آزمایش بر روی تعداد زیادی از حیوانات ایجاد کند. راه حل آنها چیزی کاملاً متفاوت بود: خون واقعی محصور در یک هیدروژل بی جان. ویسه می‌گوید: «احساس ژله‌ای است. “پشه ها باید از طریق ژله گاز بگیرند تا به خون برسند.”
حداقل از نظر تئوری. گاهی حشرات نیش نمی‌زدند. گاهی اوقات نمی توانستند پروبوسیس نی مانند خود را از بین ببرند. در نهایت، تیم تغییرات کافی را انجام داد – مانند تغییر سفتی ژل – و این اتفاق افتاد. ویسه می گوید: «این یک لحظه یورکای بزرگ برای ما بود. ما این پشه را دیدیم که روی ژل می خزد، آن را گاز می گیرد و خون را می مکد.
نوشتن امروز در مجله مرزها در مهندسی زیستی و بیوتکنولوژی، این تیم پلت فرم مقیاس پذیر خود را برای آزمایش رفتار پشه توصیف می کند. هیدروژل های چاپ سه بعدی آن ها شبیه پوست هستند و حاوی کانال های زیگ زاگ هستند که می توان خون واقعی را از طریق آن پمپاژ کرد. محققان برای آزمایش این ژل‌ها، دوربین‌ها را به سمت آنها نشانه رفتند و از یک الگوریتم بینایی کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل سریع تعداد پشه‌هایی که ابتدا از دهان وارد بوفه می‌شوند، استفاده کردند. در یک آزمایش اثبات مفهومی، آنها نشان دادند که پشه ها وقتی هیدروژل ها بوی ماده دافع می دهند از خوردن امتناع می کنند.
داون وسون، حشره‌شناس پزشکی از تولین که این کار را رهبری می‌کرد، می‌گوید از این ژل‌ها می‌توان برای طراحی یک سیستم هشدار جامعه استفاده کرد – پلتفرمی که پشه‌ها را قبل از اینکه بیماری منتشر می‌کنند از کنترل خارج شود، جذب و مشاهده می‌کند. او می‌گوید: «اگر در تلاش برای تشخیص عفونت در پشه‌های وحشی بودید، صدها مورد از این موارد در میدان – در نوعی آرایه نظارتی – می‌تواند مفید باشد.»
این تیم همچنین فکر می کند که این می تواند به یک سیستم کم هزینه برای اختراع و آزمایش مواد دافع تبدیل شود. پران راس، حشره شناس پزشکی از دانشگاه ملبورن استرالیا که در این کار دخالتی نداشت، می گوید: «خوبی در مورد آن این است که سعی می کند پوست انسان را تقلید کند – بدون استفاده از یک انسان واقعی. این یکی برای بررسی مواد دافع پشه بسیار مفید خواهد بود. و اگر استفاده از یک شخص واقعی امکان پذیر نباشد، راه بسیار خوبی برای انجام آن است.»
-=-=-=-
اختراع یک دافع پشه جدید، با توجه به آسیب‌هایی که این حشرات ایجاد می‌کنند، واقعاً کار بزرگی است. اگرچه دافع‌های امروزی خوب عمل می‌کنند، اما بی‌نقص نیستند – و اگر واقعاً می‌خواهید مردم روش‌های پیشگیری از بیماری را در پیش بگیرند، راحتی به اندازه قدرت مهم است. DEET استاندارد طلایی است، اما برای مدت طولانی فعال نمی ماند، بدبو است و روی پوست های حساس خشن است. ویسه می‌گوید: «تلاش‌های گسترده‌ای برای یافتن جایگزین‌ها یا جایگزین‌های بهتر انجام نشده است.