Beberapa serangga, seperti lebah, memiliki indera penciuman yang sangat peka sehingga mereka dapat menemukan bau yang paling samar di suatu ruangan, bahkan jika itu hanya terdiri dari beberapa molekul. Tetapi para ilmuwan sangat tertarik dengan fakta bahwa bug ini bahkan dapat diajarkan untuk mendeteksi berbagai bahan kimia, dari metamfetamin hingga bahan-bahan dalam bahan peledak. Mereka bahkan telah terbukti secara efektif mendiagnosis penyakit seperti TBC dan diabetes.
Konten terkait
- Lebah Bisa Terbang Ke Udara Tipis
Perancang produk yang berbasis di Inggris, Susana Soares, telah menciptakan cara yang sederhana dan elegan untuk memanfaatkan lebah untuk menyaring sejumlah penyakit, termasuk kanker, seperti tumor paru-paru dan ovarium. Aparat kacanya, yang disebut "Bee's, " memiliki ruang besar dan ruang terhubung yang lebih kecil ditempatkan di dalamnya. Setelah melatih lebah untuk mengaitkan bau kimia tertentu dengan hadiah makanan, seperti gula, serangga dilepaskan ke perangkat diagnostik melalui lubang. Pasien hanya akan meniup ke kompartemen yang lebih kecil dan menunggu untuk melihat apakah segerombolan berkumpul menuju sesuatu yang mengkhawatirkan dalam napas seseorang.
Proyek ini, bagian dari tesis masternya di Royal College of Art London, dimulai pada 2007 ketika Soares menemukan penelitian tentang lebah dan kemampuan penciuman fenomenal mereka. Setelah berbicara dengan para peneliti di lapangan, ia mengetahui bahwa penyakit-penyakit tertentu, seperti kanker paru-paru, terasa mengubah komposisi cairan tubuh, menghasilkan senyawa-senyawa berbau yang muncul dalam urin dan kadang-kadang darah. Beberapa peneliti bahkan telah bereksperimen dengan berbagai metode sensorik untuk mempelajari "biomarker" ini. Di Philadelphia, misalnya, para ilmuwan telah melatih tikus untuk mengidentifikasi aroma kanker paru-paru. Anjing yang terlatih juga telah digunakan untuk mengendus kanker ovarium. Yang lain berfokus pada replikasi kemampuan hewan ini dalam perangkat hidung elektronik yang dikalibrasi untuk mengambil biomarker yang tidak terdeteksi oleh hidung manusia.
Serangga menawarkan keunggulan utama dibandingkan mamalia dan elektronik, karena antenanya. Misalnya, perangkat hidung elektronik sulit mendeteksi bau di tengah kondisi yang lebih rumit, seperti ketika ada campuran gas yang lebih besar, seperti yang ditemukan dalam napas manusia. Dan penelitian telah mengungkapkan bahwa anjing pelacak mengidentifikasi bau dengan benar hanya sekitar 71 persen dari waktu, sementara juga membutuhkan setidaknya tiga bulan pelatihan. Lebah, sebaliknya, telah mencapai tingkat akurasi 98 persen dan dapat dilatih dalam waktu sekitar 10 menit.
Dalam mengembangkan "Lebah, " penduduk asli Portugis membutuhkan sesuatu yang memungkinkan pengguna untuk dengan mudah mengangkut lebah ke dalam instrumen dan dengan aman menyedot mereka keluar menggunakan ruang hampa. Bahan sumber juga harus cukup lunak untuk dibentuk menjadi sistem dengan jalur yang jelas yang tidak menghambat pergerakan mereka. Dia akhirnya memilih kaca sebagai bahan karena fleksibilitas dan transparansi. "Untuk mengetahui hasil tes napas, Anda harus melihat perilaku serangga, " katanya. "Semuanya tentang perilaku mereka."
Prototipe telah menjalani pengujian lapangan, dan meskipun tidak menemukan kasus kanker, itu ternyata kasus diabetes yang kemudian dikonfirmasi. Namun, tidak mungkin bahwa konsep tersebut akan berarti apa pun selain menjadi keingintahuan pameran. Meskipun ada periode singkat di mana dia merasa cukup ambisius untuk menjangkau calon kolaborator, prosesnya terbukti sangat memakan waktu dan tidak berbuah sehingga dia akhirnya menyerah. Satu-satunya organisasi yang tampaknya jauh tertarik pada idenya adalah segelintir amal. Jadi untuk saat ini, "Lebah" ada sebagai salah satu dari latihan akademis murni untuk menunjukkan, sebagaimana ia katakan, "hubungan simbiosis" yang dimiliki manusia dengan alam dan bagaimana "teknologi dan sains dapat lebih memupuk hubungan ini."
"Saya pikir hanya ada empat laboratorium di dunia yang melakukan penelitian serangga untuk skrining penyakit, yang menunjukkan kepada Anda bahwa pendekatan ini tidak berjalan baik di dunia barat, " kata Soares. "Teknologi medis dan kesehatan adalah bisnis besar, dan intinya adalah mereka tidak melihat bagaimana sesuatu seperti ini bisa menguntungkan."
Glen C. Rains, seorang profesor pertanian di Universitas Georgia, sebagian besar sependapat, meskipun ia menambahkan bahwa ada masalah yang lebih kompleks selain ekonomi. Ahli entomologi, serta peternak lebah berlisensi, telah menghadapi banyak tantangan saat mengembangkan perangkat serupa yang disebut Wasp Hound, yang menggunakan batch lima tawon untuk mendeteksi keberadaan kutu busuk. Sistem hujan sedikit lebih rumit karena menggunakan kamera untuk merekam perilaku tawon. Data tersebut kemudian dimasukkan ke dalam perangkat lunak yang menganalisis gerakan ini untuk menentukan apakah bug benar-benar mendeteksi tamu yang tidak diinginkan ini. Setelah lebih dari satu dekade pembangunan, Rains telah menjalin kemitraan dengan Bennett Aerospace, sebuah perusahaan teknik, untuk memperbaiki teknologi untuk aplikasi nyata skala besar.
"Seluruh gagasan adalah sesuatu yang menurut orang menarik, " katanya. "Tapi begitu Anda masuk ke bagaimana itu akan bekerja atau bagaimana mereka menghasilkan uang, tidak ada model untuk bagaimana hal itu akan dilakukan."
Meskipun ada pasar yang mencoba-dan-benar untuk teknologi elektronik, Rains menunjukkan bahwa sistem penyaringan penyakit berdasarkan serangga membutuhkan infrastruktur terpisah yang tidak perlu dipikirkan oleh para pelaku industri. Fasilitas, misalnya, akan membutuhkan cara untuk secara efisien mendapatkan sampel bau untuk pelatihan dan, tentu saja, peternak lebah di lokasi yang dapat mengelola dan melatih serangga. Setelah beberapa hasil positif, kesediaan serangga untuk bergerak ke arah bahan kimia mulai berkurang secara signifikan, ketika mereka mulai menangkap kenyataan bahwa hadiah yang manis tidak lagi menunggu mereka di ujung yang lain. Dengan demikian, dalam pengaturan laboratorium, bug akan membutuhkan pelatihan ulang terus-menerus sepanjang hari. Tetapi apa yang menggembirakan, tambahnya, adalah bahwa pendaftaran serangga untuk tujuan klinis belum pernah terjadi sebelumnya, dengan penggunaan belatung dan lindi untuk membersihkan luka menjadi praktik medis yang diterima dengan baik.
Terlepas dari tantangan-tantangan ini, Soares setidaknya membiarkan pintu belakang terbuka untuk kemungkinan seperti itu, jika seseorang dengan sumber daya yang tepat bersedia mengambil risiko. "Ini memiliki potensi untuk menyelamatkan begitu banyak nyawa, " katanya. "Itu bahkan bisa menjadi konsep open-source, jadi bagi siapa pun yang tertarik, saya akan senang berbicara."
