Los saltamontes Cyborg han sido diseñados para olfatear explosivos

Por Donna Lu

Saltamontes Cyborg

En busca de explosivos

Baranidharan Raman / Universidad de Washington en St. Louis

Muévete, perros rastreadores: ahora hay saltamontes con detección de explosivos. Barani Raman y sus colegas de la Universidad de Washington en Missouri han aprovechado los sentidos olfativos del saltamontes estadounidense, Schistocerca americana, para crear rastreadores de bombas biológicas.

En los insectos, las neuronas receptoras olfativas en sus antenas detectan olores químicos en el aire. A su vez, estas neuronas envían señales eléctricas a una parte del cerebro del insecto conocida como lóbulo antenal. Cada antena de saltamontes tiene aproximadamente 50,000 de estas neuronas.

Para probar la capacidad de detección de bombas, el equipo sopló vapores de diferentes materiales explosivos sobre las antenas de saltamontes, incluidos los vapores de trinitrotolueno (TNT) y su precursor 2,4-dinitrotolueno (DNT). Como controles, utilizaron no explosivos como aire caliente y benzaldehído, el componente principal en el aceite de almendras amargas.

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Al implantar electrodos en los lóbulos antenales de los saltamontes, los investigadores descubrieron que diferentes grupos de neuronas se activaban tras la exposición a los explosivos. Analizaron las señales eléctricas y pudieron distinguir los vapores explosivos de los no explosivos, así como entre sí.

El equipo equipó a los saltamontes con pequeñas y ligeras mochilas de sensores que podían grabar y transmitir de forma inalámbrica la actividad eléctrica de sus lóbulos antenales casi instantáneamente a una computadora.

Los saltamontes continuaron detectando explosivos con éxito hasta siete horas después de que los investigadores implantaron los electrodos, antes de que se fatigaran y finalmente murieran.

El proceso inmovilizó a los saltamontes, por lo que los investigadores los colocaron en una plataforma con ruedas y control remoto para probar su capacidad de detectar explosivos en diferentes lugares. Los saltamontes pudieron detectar dónde estaba la mayor concentración de explosivos cuando el equipo movió la plataforma a diferentes lugares.

El equipo también probó el efecto de combinar información sensorial de múltiples saltamontes, dado que en el mundo real los químicos pueden estar dispersos por factores ambientales, incluido el viento.

Tomar actividad neuronal de siete saltamontes arrojó una precisión promedio de detección del 80 por ciento, en comparación con el 60 por ciento para un solo saltamontes.

El proyecto fue financiado por la Oficina de Investigación Naval de los EE. UU. Y los investigadores creen que los saltamontes podrían usarse con fines de seguridad nacional.

Una limitación del estudio fue que no probó la capacidad de detección de explosivos de los saltamontes cuando había olores múltiples al mismo tiempo.

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

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