但是如何在不给蚊子吃活饭的情况下研究蚊子的摄食行为呢？美国莱斯大学和杜兰大学合作开发了一种生物材料，可以消除蚊虫叮咬研究中对人类志愿者或动物受试者的需求。

 

“几个小组致力于寻找阻止蚊子叮咬的方法，但将新的驱虫剂推向市场具有挑战性，”莱斯大学的 Omid Veiseh 教授说，他是发表在《生物工程与生物技术前沿》上的研究的通讯作者。“这项研究试图提高测试通量并减少对人类志愿者和动物受试者的依赖。”

 

该团队开发了一个平台，该平台将旨在模仿人类皮肤的3D生物打印水凝胶与视频监控和计算机视觉技术相结合，以分析数据。当蚊子以灌注在水凝胶中的血液为食时，这些蚊子被拍摄下来，这些数据被用来训练一个机器学习模型，该模型可以区分吸食水凝胶的蚊子和没有吸食水凝胶的蚊子。这使得更容易快速有效地分析大量进食蚊子的数据，平均精度为 92.5%。

 

水凝胶可以灌注不同类型的血液和其他液体，这使得研究以不同种类的猎物为食的不同种类的蚊子成为可能。这也使科学家们有可能通过用不同的液体灌注模型来验证模型，以表明蚊子被血液吸引了。

 

道路测试驱虫剂

该团队通过比较蚊子对普通水凝胶、涂有避蚊胺的水凝胶和涂有植物性驱虫剂的水凝胶的反应来测试生物材料。所有的水凝胶都灌注了加热到 37 摄氏度的血液。涂有驱虫剂的水凝胶中没有一只蚊子以血液为食，而控制笼中 13.8% 的蚊子吸食了血液。

 

虽然这是一个相对较低的比例，但作者认为这可能是由于水凝胶的表面积有限，可以通过放大来解决。水凝胶的优点之一是它们可以以低成本大量生产，并在需要时冷藏。

 

尽管该平台针对在实验室中的使用进行了优化，但作者建议可以对其进行调整以在野外使用，更接近地模拟现实世界的疾病传播条件。然而，作者指出，这需要额外的工作。

 

“所有的实验都使用了实验室的蚊子品系，大多数都涉及一个特定的物种：埃及伊蚊，黄热病病毒、登革热病毒、寨卡病毒等的载体，”杜兰大学的 Dawn Wesson 教授说。通讯作者。“优化我们的实验平台和机器学习模型以研究其他物种可能需要时间。此外，由于实验室菌株的行为有时与野外发现的蚊子不同，因此验证我们对野生蚊子种群的结果很重要”

 

“总的来说，我们的结果表明我们的实验平台可以扩大规模并进行调整以筛选不同的化合物对蚊子的影响，”Veiseh 说，并期待着未来的研究。

 

“此外，我们开发的机器学习模型可以自动化实验分析，并比人类更快、更一致地提供结果，”该研究的第一作者 Kevin Janson 博士补充道。“我们希望这个平台能够迅速确定有前途的候选药物，以开发更有效的驱虫剂，以减少未来疾病的传播。”

编辑：于竹

免责声明：文章转载自网络。文章内容不代表本站观点，本站不对其内容的真实性、完整性、准确性给予任何担保、暗示和承诺，仅供读者参考，风险自己甄别并承担后果；如有侵权请及时联系本站，我们会及时删除处理！