ابتكار جراد يساعد البشر على اكتشاف نترات الأمونيوم والمتفجرات

ابتكر مجموعة من العلماء جرادا قادرا على شم الأبخرة المتفجرة، من خلال تزويد قرني الاستشعار لديها بأجهزة مطورة تمكنها من بث إشارات تدل على المتفجرات، يمكن أن تستخدمها قوات الأمن مستقبلا للمساعدة في البحث عن القنابل. قام فريق علمي من جامعة واشنطن بزرع أقطاب كهربائية في شحمة قرون الاستشعار الخاصة بالجراد، وهي عبارة عن المنطقة المتواجدة في الدماغ التي تتلقى مدخلات من حاسة الشم، مما يسمح للعلماء بمعرفة الروائح التي تلتقطها. وتعكس الإشارات في أدمغة هذه الحشرات مجموعة من تركيزات الأبخرة لمواد مثل "TNT" و"DNT" و"RDX" و"PETN"، ومجموعة متنوعة من المتفجرات بالإضافة إلى نترات الأمونيوم، التي تسببت بكارثة مرفأ بيروت مؤخرا.

وتم ربط النشاط العصبي للجراد المعرض لرائحة متفجرة وتحويله إلى نمط خاص من الروائح التي يمكن تمييزها في غضون 500 ملي ثانية. وكان الفريق قد استطاع في وقت سابق من خلال عمليات بحث مكثفة اكتشاف نظام حاسة الشم لدى الحشرات وتحويلها إلى عملية حسابية منطقة، ما سمح للباحثين بتحديد الرائحة التي يشعر بها الجراد في سياقات مختلفة.

قال باراني رامان، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية: "لم نكن نعرف ما إذا كان بإمكانهم (الجراد) شم الرائحة أو تحديد مكان المتفجرات لأنه ليس لها أي أهمية بيئية ذات مغزى بالنسبة لها، لكنها كانت (الإشارات) ذا مغزى كبير بالنسبة لنا". وأظهرت الاختبارات أن هذه الحشرة ميزت من خلال الجهاز الذي زودت به بين جميع المتفجرات السابقة وحددت صنفها بدقة، بحسب البحث المنشور في "الديلي ميل" البريطانية.

وقال رامان: "الأكثر إثارة للدهشة، أننا يمكن أن نرى بوضوح استجابة الخلايا العصبية بشكل مختلف لـ TNT و DNT ، وكذلك هذه الأبخرة الكيميائية المتفجرة الأخرى". وصمم رامان وفريقه البحثي صندوق الرائحة وجراد المتنقل لمعرفة مدى قدرة الجراد على اكتشاف القنابل، وقام الفريق بضخ أبخرة مختلفة في الصندوق وقاد المخلوق فوق سيارة يتم التحكم فيها عن بعد، وعندما تم نقل الجراد واستنشاق تركيزات مختلفة من الأبخرة المتفجرة أعطى الدماغ إشارات تدل عليها مرتبطة بنوعيتها.

ومن أجل عدم إيذاء الجراد، أجرى الفريق عملية جراحية جديدة لتوصيل أقطاب كهربائية لا تعيق حركتة. ونجحت الأقطاب الكهربائية في التقاط النشاط العصبي للحشرة عند تعرضها لرائحة متفجرة وتحويلها إلى نمط خاص بالرائحة يمكن تمييزها في غضون 500 مللي ثانية. قال رامان: "الآن يمكننا زرع الأقطاب الكهربائية في الجراد ونقلها إلى بيئات متنقلة"، بهدف اكتشاف المخاطر المحتملة

قد يهمك أيضا

دراسة جديدة يمكنها حماية المدن في مناطق الزلازل النشطة

تلوث الهواء يفتك بحياة 30 ألف أميركي سنويًا