Gli insetti potrebbero diventare i biosensori del futuro?

14th February 2018
Source: CORDIS
Posted By : Enaie Azambuja
Gli insetti potrebbero diventare i biosensori del futuro?

I ricercatori dell’UE ritengono che indurre la dipendenza negli insetti potrebbe aprire una serie di nuove possibilità per i biosensori, dal rilevamento delle mine terrestri alla diagnosi medica precoce. Con l’aiuto di una sovvenzione Marie Skłodowska-Curie Fellowship, il dott. Vincenzo Di Ilio è riuscito a stimolare la dipendenza da sostanze stupefacenti in una determinata specie di scarafaggio.

Se questa dipendenza può essere associata positivamente con determinati odori, questi insetti potrebbero un giorno essere usati come biosensori viventi per svolgere una serie di attività utili.

“L’ispirazione per questo progetto è arrivata dall’identificazione di un problema che continua a causare grande sofferenza e difficoltà economiche in tutto il mondo – l’eredità delle mine terrestri,” spiega Di Ilio.

“Questi piccoli dispositivi plastici rimangono nel suolo dopo i conflitti bellici, provocando incidenti e morte, e rendono il terreno incoltivabile. Il rilevamento e l’eliminazione sono un’impresa pericolosa, difficile e costosa.”

I dispositivi spesso sono azionati da pressioni di poco maggiori ai 300g, pertanto non è possibile utilizzare i cani per localizzarli. L’idea di Di Ilio era di studiare la possibilità di usare gli insetti, che un giorno potrebbero essere taggati e “addestrati” per trovare gli esplosivi. Ciò permetterebbe agli esperti di localizzare le mine e inviare robot per disinnescarle.

Di Ilio fa notare che questo richiederebbe anni di lavoro e ha sottolineato che il progetto ACTING (Addiction of Insects for Biosensoring) si è innanzitutto concentrato sulla verifica del potenziale di indurre gli insetti a trovare un odore particolare.

Questo processo è iniziato con la selezione del candidato ideale. “Gli insetti non hanno tutti lo stesso sistema olfattivo,” dice. “Abbiamo scelto la blattella germanica perché è sensibile a un ampio spettro di sostanze chimiche volatili e abbiamo pensato che potesse essere usata per trovare gli esplosivi.”

Il passo successivo era di trovare un modo per limitare l’interesse dell’insetto a un solo odore. Gli scarafaggi sono divoratori voraci, ma ovviamente non mangiano gli esplosivi plastici. “La mia idea era di utilizzare sostanze stupefacenti per alterare la percezione dell’ambiente dell’insetto,” spiega Di Ilio.

“Abbiamo tentato di indurre la dipendenza negli insetti e di associare l’assunzione di droga con un determinato odore. Questo era l’obiettivo principale della mia ricerca.”

Data la difficoltà di ottenere permessi per le sostanze quali la morfina e l’eroina, Di Ilio ha iniziato la sua ricerca somministrando agli scarafaggi piccolissime dosi di nicotina. Gli scarafaggi si sono dimostrati più sensibili al fumo di sigaretta che all’estratto di nicotina, e sono stati registrati alcuni segni di dipendenza.

“Sto attualmente preparando un articolo su questi risultati, che sarà pubblicato a breve,” dice Di Ilio. “Ma verso la fine della mia borsa Marie Curie, sono riuscito a ottenere un permesso per usare il metadone e l’eroina sugli scarafaggi, e i primi test hanno registrato chiari segni di dipendenza, il ché è molto entusiasmante. Questo è il punto dove ci troviamo adesso.”

Andando avanti, Di Ilio sta cercando di ottenere ulteriori finanziamenti al fine di scoprire come la dipendenza indotta può essere sfruttata al meglio e controllata in modo adeguato.

Da un punto di vista accademico, la ricerca del progetto ACTING potrebbe offrire nuove opportunità per capire la dipendenza dalle droghe e i cambiamenti nel comportamento che può causare. Potrebbe anche aiutare i ricercatori a comprendere come gli insetti percepiscono l’ambiente circostante.

“Tutti questi risultati preliminari devono prima essere verificati per convalidare la nostra ipotesi, ma credo che ci siano buone possibilità,” dice. “Potremmo immaginare di associare la dipendenza degli insetti a, diciamo, la loro capacità di rilevare piccolissimi cambiamenti nell’odore del sangue, il ché potrebbe portare alla diagnosi precoce di malattie come ad esempio la tubercolosi. I frutticoltori sarebbero interessati al rilevamento precoce delle malattie batteriche. Si potrebbero usare gli insetti come biosensori per moltissime cose.”


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