3D 打印 + 機(jī)器學(xué)習(xí)軟件，新型合成皮膚有望解開蚊子傳播致命疾病之謎

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

蚊子一只接一只地被手持真空吸塵器捕獲，然后釋放到一個(gè)透明塑料盒中。在適應(yīng)新環(huán)境片刻后，蚊子聞到血腥味便蜂擁而至。但是，它們并沒有找到可大快朵頤的生物，而是撲向一小塊透明合成皮膚下流淌著鮮紅色血液的血管，然后開始進(jìn)食——這不是科幻場(chǎng)景，而是美國(guó)杜蘭大學(xué)和萊斯大學(xué)正開展的一項(xiàng)新研究的內(nèi)容。

近日發(fā)表在《生物工程和生物技術(shù)前沿》上的這項(xiàng)研究，旨在了解假皮膚(水凝膠)的科研潛力：其是否能解開蚊子傳播致命疾病之謎？哪種驅(qū)蟲劑才最有效？水凝膠可以不必通過(guò)人類和動(dòng)物試驗(yàn)，就回答這些問(wèn)題。

△圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

杜蘭大學(xué)公共衛(wèi)生和熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院負(fù)責(zé)每周培育1000多只蚊子，并使用3D打印機(jī)制作水凝膠。萊斯大學(xué)的生物工程師負(fù)責(zé)開發(fā)水凝膠材料和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件，該軟件可分析喂食蚊子的視頻并識(shí)別模式。人工智能也可用于跟蹤和分類常見的咬合位置以及喂食所需的時(shí)間。

研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論蚊子屬于哪個(gè)種類，水凝膠為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了一個(gè)優(yōu)秀環(huán)境。測(cè)試中，避蚊胺和由檸檬桉樹油制成的植物性驅(qū)蟲劑都能有效驅(qū)除蚊子，蚊子則熱切地?fù)涞剿�凝膠假皮膚上。

蚊子不僅令人生厭，而且是世界上最危險(xiǎn)的動(dòng)物之一。它們是瘧疾、登革熱、西尼羅河病毒病、寨卡和黃熱病等致命疾病的傳播媒介。據(jù)世界衛(wèi)生組織稱，蚊子傳播的疾病每年導(dǎo)致大約725000人死亡。

通過(guò)有效生產(chǎn)具有不同血管模式的水凝膠，人類研究疾病傳播機(jī)制和測(cè)試新型驅(qū)蟲劑的能力將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。研究人員表示，如果能在不使用動(dòng)物的情況下以更精細(xì)的方式研究該過(guò)程，就有可能成功阻斷疾病傳播。

千萬(wàn)別小看蚊子。它們輕輕地叮咬，看似微不足道，卻很有可能是“惡魔之吻”：多種臭名昭著的傳染病正是通過(guò)蚊子叮咬肆虐全球，防不勝防。就拿瘧疾來(lái)說(shuō)，人類歷史上瘧疾傳播最嚴(yán)重的時(shí)期，全球每年約有7億人感染，約700萬(wàn)人死亡。瘧疾的始作俑者是瘧原蟲，而無(wú)處不在的蚊子正是瘧原蟲傳播的幫兇——據(jù)統(tǒng)計(jì)有80種按蚊可以傳播瘧疾�？傊�，對(duì)蚊子進(jìn)行不斷深入的科學(xué)研究，絕非小題大做，而是確有必要。