@ 2013.12.21 , 11:25

用蜜蜂来诊断癌症

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有一些昆虫,像蜜蜂,可以闻到房间里极其微弱的气味,即使是有好多种化学成分。科学家们好奇这种能力能否用来区分好几种化学物质,从甲基苯丙胺到炸药的组成成分。他们已经证实蜜蜂的这种能力可以用来诊断肺结核和糖尿病等多种疾病。

英国产品设计师Suana Soares已经创造出来一种简单的用蜜蜂来诊断疾病的方法,这些疾病中包括癌症,像肺癌和卵巢癌。她的装备称作Bee's,一个大的容器中间有一个相互连接的大容器和小容器。训练蜜蜂能将糖这类奖品和化学气味联系起来,通过一个开放的口让蜜蜂进入诊断器中。病人向诊断器中吹气,看蜜蜂是否会根据病人的呼出的气体发出某种警告。

这个项目,是她在伦敦皇家艺术学院的论文,在2007年的时候Soares碰巧在研究蜜蜂,她发现它们有非凡的嗅觉。在和专业的研究者讨论过之后,她知道某些疾病,如肺癌,能改变体液的成分,在尿液和血液中产生有气味的化合物。很多研究者都进行过生物标记的实验。例如在费城,科学家们已经训练了一批老鼠来识别肺癌的香味。训练有素的狗也被用来诊断卵巢癌。有些人复制动物鼻子的这些能力,制造出电子鼻,能嗅到人类鼻子嗅不到的气味。

昆虫在这方面比哺乳动物和电子设备例会是因为它们的触角。在复杂的环境下电子设备无法识别其中的气味,比如人类呼出的气体,混合着不同类型的气味。研究发现警犬在71%的情况下都能正确识别各种气味,当然这需要3个月的训练。相反,蜜蜂在十分钟的训练之后就大概能有98%的正确率。

在使用Bee`s的过程中,使用者需要有一个东西能将蜜蜂转移进去或移出来。原材料也要有良好的韧性,能很好的和设备契合并且不妨碍它们活动。她最终选定了玻璃材料因为其良好的灵活性和透明度。她说:“呼吸测试的结果都依赖于它们的表现。”

在进行专业测试时,虽然没有测出癌症,但测出糖尿病,后来证明诊断是正确的。如果这是一个快速的过程,她有足够的信心找到合作者,但事实证明这是一个很耗时的过程,所以最终她放弃了。唯一对她这个设计表现出一点点兴趣的是一个慈善机构。所以现在Bee's只是一个纯学术的表演,正如她所说的,科技可以更好的促进人类与自然共生的关系。
Soares说:“世界上只有四个实验室进行昆虫诊断疾病的实验,这说明这项技术在欧洲没有什么市场。医疗和健康是一个很大的市场,重要的是没有人发现这些技术可以盈利。”

Glen C. Rains是乔治亚大学的农业学教授,在很大程度上同意这个观点,但他补充到,在这个问题上除了经济学还有更复杂的问题。昆虫学家们和养蜂人曾经遇到过和Bee类似的机器,叫做Wasp Hound,这个设备用黄蜂检测臭虫的存在。Rains的系统更复杂,因为它使用一个相机来记录黄蜂的行为。然后将数据输入电脑,通过软件进行分析确定黄蜂是否真的分别出这些臭虫。经过十多年的发展,Rains和Bennett Aerospace公司建立了伙伴关系,大规模完善了这个技术。

他说:“这个想法真的很吸引人,你一旦知道它的原理和怎么用它来赚钱,你不知道它会发展成怎样。”

虽然现在电子技术有着可靠的市场,但Rains指出基于昆虫的疾病筛查系统还需要一个技术员进行分析。例如通过训练来获得气味样本,很显然养蜂人能很好的管理和训练昆虫。在获得一些积极的结果以后,昆虫们对化学物质的兴趣开始减少了,另外一边的糖开始对它们没有吸引力了。所以在实验室中每天要对这些昆虫进行训练。令人鼓舞的是,在临床医学上使用这些昆虫是史无前例的。

Soares说这个技术可以挽救很多人的生命,她在积极的寻找合作伙伴。

本文译自 smithsonianmag,由译者 island 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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