3Dプリント＋機械学習ソフトウェア、新しい合成皮膚は蚊が致命的な病気を広める謎を解くのに役立つかもしれない

出典：科技日報

蚊は一匹ずつ手持ち式掃除機で捕獲され、透明なプラスチックの箱に放たれました。しばらく新しい環境に適応した後、血の匂いを嗅ぎつけた蚊が群がってきました。しかし、彼らは餌となる生き物を見つける代わりに、小さな透明な人工皮膚の下を流れる鮮やかな赤い血の静脈に飛びかかり、食べ始める。これはSFのワンシーンではなく、米国のチューレーン大学とライス大学が行っている新しい研究の内容である。

最近「Frontiers in Bioengineering and Biotechnology」に掲載されたこの研究は、人工皮膚（ハイドロゲル）の科学的研究の可能性を理解することを目的としており、蚊が媒介する致命的な病気の謎を解くことができるのか？最も効果的な虫除け剤はどれですか?ハイドロゲルは、人間や動物でテストすることなく、これらの質問に答えるのに役立つ可能性があります。

△画像出典：インターネットチューレーン大学公衆衛生・熱帯医学大学院は、毎週1,000匹以上の蚊を飼育し、3Dプリンターを使用してハイドロゲルを製造しています。ライス大学のバイオエンジニアは、蚊の餌食となる動画を分析してパターンを認識するハイドロゲル素材と機械学習ソフトウェアの開発を担当している。 AI は、一般的な噛みつき位置や摂食にかかる時間を追跡して分類するためにも使用できます。

研究では、ハイドロゲルは蚊の種類に関係なく、実験に最適な環境を作り出すことがわかった。試験では、DEETとレモンユーカリ油から作られた植物ベースの忌避剤の両方が、ハイドロゲル人工皮膚に熱心に襲いかかる蚊を撃退するのに効果的であった。

蚊は迷惑なだけでなく、世界で最も危険な動物の一つでもあります。彼らはマラリア、デング熱、西ナイルウイルス病、ジカ熱、黄熱病などの致命的な病気の媒介者です。世界保健機関によれば、蚊が媒介する病気により毎年推定72万5000人が死亡している。

さまざまな血管パターンを持つハイドロゲルを効率的に製造することで、病気の伝染メカニズムを研究し、新しい虫除け剤をテストする能力が飛躍的に高まります。研究者らは、動物を使わずにこのプロセスをより精密に研究できれば、病気の蔓延を阻止できる可能性があると述べている。

蚊を決して侮らないでください。蚊の優しい刺し傷は取るに足りないもののように思えるかもしれないが、それはまさに「悪魔のキス」となる可能性がある。多くの悪名高い感染症が蚊に刺されることで世界中に広がっており、予防は難しい。マラリアを例に挙げましょう。人類史上最もマラリア感染が深刻だった時期には、世界中で毎年約 7 億人が感染し、約 700 万人が死亡しました。マラリアの犯人はマラリア原虫であり、どこにでもいる蚊はマラリア原虫の拡散の共犯者です。統計によると、マラリアを拡散させるハマダラカ属の蚊は 80 種存在します。つまり、蚊に関する継続的かつ徹底的な科学的研究を行うことは決して誇張ではなく、むしろ必要なことなのです。

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