Se observar animais se alimentando de sangue humano por mais de 30 horas não é a sua ideia de diversão, não se preocupe. O robô pode fazer isso.
Os bioengenheiros da Rice University se uniram a especialistas em medicina tropical da Tulane University para aliviar um pouco a dor de estudar o comportamento alimentar dos mosquitos. As picadas dos insetos podem espalhar doenças como malária, dengue e febre amarela, mas a realização de experimentos para examinar seu comportamento pode consumir uma grande fatia dos orçamentos dos laboratórios.
“Muitos experimentos com mosquitos ainda dependem de voluntários humanos e animais”, disse Kevin Janson, estudante de pós-graduação em bioengenharia da Rice e co-autor principal de um estudo sobre a pesquisa publicado esta semana na Fronteiras em Bioengenharia e Biotecnologia. O teste de sujeitos vivos pode ser caro, e Janson disse que “os dados podem levar muitas horas para serem processados”.
Então, ele e seus coautores encontraram uma maneira de automatizar a coleta e o processamento desses dados usando câmeras baratas e software de aprendizado de máquina. Para eliminar a necessidade de voluntários vivos, seu sistema usa manchas de pele sintética feitas com uma impressora 3D. Cada adesivo de hidrogel semelhante à gelatina vem completo com pequenas passagens que podem ser preenchidas com sangue fluindo.
Para criar os substitutos para a pele, a equipe de Rice, que incluía Janson e seu Ph.D. O consultor Omid Veiseh, usou técnicas de bioimpressão pioneiras no laboratório do ex-professor de Rice, Jordan Miller.
Para testes de alimentação, até seis dos hidrogéis podem ser colocados em uma caixa de plástico transparente do tamanho de uma bola de vôlei. As câmaras são cercadas por câmeras que apontam para cada adesivo de hidrogel com infusão de sangue. Os mosquitos são colocados na câmara, e as câmeras registram com que frequência os insetos pousam em cada local, quanto tempo permanecem, se picam ou não, quanto tempo se alimentam e assim por diante.
O sistema foi testado no laboratório de Dawn Wesson, especialista em mosquitos e professor associado de medicina tropical na Escola de Saúde Pública e Medicina Tropical de Tulane. O grupo de pesquisa de Wesson possui instalações para reprodução e teste de grandes populações de mosquitos de várias espécies.
Nos experimentos de prova de conceito apresentados no estudo, Wesson, Janson e os coautores usaram o sistema para examinar a eficácia dos repelentes de mosquitos existentes feitos com DEET ou um repelente à base de plantas derivado do óleo de plantas de eucalipto limão. Os testes mostraram que os mosquitos se alimentavam prontamente de hidrogéis sem qualquer repelente e ficavam longe de manchas de hidrogel revestidas com qualquer um dos repelentes. Embora o DEET tenha sido um pouco mais eficaz, ambos os testes mostraram que cada repelente dissuadia os mosquitos de se alimentarem.
Veiseh, autor correspondente do estudo e professor assistente de bioengenharia na Escola de Engenharia George R. Brown de Rice, disse que os resultados sugerem que o sistema de teste comportamental pode ser ampliado para testar ou descobrir novos repelentes e estudar o comportamento do mosquito de forma mais ampla. Ele disse que o sistema também pode abrir a porta para testes em laboratórios que anteriormente não podiam pagar.
“Ele fornece um método de observação consistente e controlado”, disse Veiseh. “A esperança é que os pesquisadores possam usar isso para identificar maneiras de prevenir a propagação de doenças no futuro”.
Wesson disse que seu laboratório já está usando o sistema para estudar a transmissão viral da dengue, e ela planeja usá-lo em estudos futuros envolvendo parasitas da malária.
“Estamos usando o sistema para examinar a transmissão do vírus durante a alimentação de sangue”, disse Wesson. “Estamos interessados em como os vírus são absorvidos por mosquitos não infectados e como os vírus são depositados, junto com a saliva, por mosquitos infectados.
“Se tivéssemos uma melhor compreensão da mecânica fina e das proteínas e outras moléculas envolvidas, poderíamos desenvolver alguns meios de interferir nesses processos”, disse ela.
Esta pesquisa foi apoiada pela Fundação Robert J. Kleberg, Jr. e Helen C. Kleberg.
Com informações de Science Daily.