Hátamon a zsákom… A szitakötő hátizsákja a valódi rovart optogenetikailag vezérelt drónná alakítja


CAMBRIDGE, MA – A legkisebb mesterséges drónok  sokféleképpen utánozzák a rovarokat, de egyik sem tud versenyezni  a szitakötő hatékonyságával  és manőverező képességével.  Most, a Draper mérnökei újfajta megközelítéssel élve a miniatürizált navigáció, a szintetikus biológia és a neurotechnológia vívmányainak kombinálásával, egy hibrid drónt  hoznak létre, a szitakötők  irányítására. A rendszer úgy néz ki, mint egy hátizsákos szitakötő. A Draper a navigációt és a neuromodulációt kombinálja a rovarok vezetésére.

Hátamon a zsákom… A szitakötő hátizsákja a valódi rovart optogenetikailag vezérelt drónná alakítja Forrás: http://www.draper.com/news/equipping-insects-special-service

DragonflEye repülésre készen

A biomechanikus hibrid

A DragonflEye , a Draper belső kutatási és fejlesztési projektje már ígéretes eredményeket  mutat, a szitakötők repülési útvonalának befolyásolásában. Azok a technológiák amelyek a  DragonflEye által  elérhetők lesznek, magukban foglalják az irányított beporzást, a „teher” szállítást, a felderítést,  sőt a precíziós gyógymódot és a diagnosztikát is.

“A DragonflEye egy teljesen újfajta mikro-légi jármű, amely kisebb, könnyebb és álcázottabb, mint bármely más, ami mesterséges.” – mondta Jesse J. Wheeler , a Draper orvosmérnöke és a program vezető kutatója. “Ez a rendszer az energiafogyasztás, a mozgásérzékelés, az algoritmusok, a miniatürizálás és az optogenetika határait feszegeti, minden olyan rendszerben, amely elég kicsi ahhoz, hogy egy rovar viselje.”

A DragonflEye a Draper és a Howard Hughes Orvostudományi Intézet (HHMI) között a Janelia Research Campusban új optogenetikai eszközöket létrehozó közös csapatmunka eredménye, amelyek irányító parancsokat küldenek a vezérlő hátizsákból a szitakötő idegkábelének  belsejében lévő  speciális “kormányzó” neuronokba.
A HHMI által vezetett Anthony Leonardo, a Janelia Research Campus csoportvezetője által végzett kutatások a repülést irányító  “kormányzó” neuronok mélyebb megismerését eredményezték a szitakötő idegrendszerében. A HHMI a szintetikus biológiából olyan technológiát alkalmaz, amivel a “kormányzó” neuronok fényre érzékennyé válnak  a természetes szemben megtalálható fényérzékeny gének beinzertálásával. Ezzel a módszerrel kontaktus nélküli kapcsolat hozható létre az elektróda és a megcélzott neuron között.

Az optogenetikus vezérléshez  a Draper  optródáknak nevezett, apró optikai struktúrákat fejlesztett ki,  amelyek aktiválhatják a fényérzékenyített  “kormányzó” neuronokat, és a szitakötő hátizsákjából az idegkábelbe vezetett fényimpulzusokkal. A hagyományos optikai szálak túlságosan merevek ahhoz, hogy a kis szitakötő idegkábelt körülfogják, így a Draper olyan innovatív hajlékony optródákat fejlesztett ki, amelyek milliméter alatti  hurkokban foghatják körbe a neuronokat. Ezek az optródák lehetővé teszik a pontos és célzott idegi aktiválást anélkül, hogy megzavarnák a szomszédos neuronok ezreit.

“A nem is túl távoli jövőben ezek az eszközök elősegíthetik az orvosi kezeléseket a humán gyógyászatban, hatékonyabb terápiákat eredményezve, kevesebb mellékhatással” – mondta Wheeler. “Rugalmas optrode technológiánk új megoldást kínál a miniatürizált diagnosztika érdekében, biztonságos hozzáférést biztosítva a kisebb idegi célokhoz és pontosabb terápiákhoz.”

A Draper munkája a DragonflEye programban, az autonóm rendszerek, mikrorendszerek, biomedikai megoldások, anyagtudomány és mikrokészítés eredményein alapul. Ez a mély szakértelem kiterjesztette az előző Janelia Research Campus munkáját az energia takarékosság és a miniatürizálás területén, hogy megteremtse a rovar-méretű önálló navigációs és neuromodulációs rendszert.

Hátamon a zsákom… A szitakötő hátizsákja a valódi rovart optogenetikailag vezérelt drónná alakítja Forrás: http://www.draper.com/news/equipping-insects-special-service

A napelem táplálású optogenetikus hátizsák levetve

A DragonflEye lehetőséget nyújt a technológia alkalmazására a természet legéletképesebb fajtái esetében. Például az elmúlt 25 évben felére csökkenő populációjú méhek  Draper technikájával felszerelhetők a beporzáshoz. A természet egyik leghatékonyabb beporzóiként, a méhek minden évben több mint 15 milliárd dollárral járulnak hozzá az amerikai mezőgazdaság  által megtermelt  értékhez. A Draper apró irányító rendszere segíthet a porzási veszteség megakadályozásában, a rovar repülése, a migrációja és általános egészsége monitorozásával.

Forrás: http://www.draper.com/news/equipping-insects-special-service

( Már halljuk is a megjegyzést persze, ami jogos:  de ennek mi köze a biztonságtechnikához? Csak annyi vélhetően, hogy a hibrid drónok (rovar és technológia) alkalmazása a jövőben széles körű lehet, ideértve akár biztonsági vonatkozásokat is pl.: felderítés. A szerk.)

Hozzászólások