天天关注：3D打印+机器学习软件，新型合成皮肤或解开蚊子吸血之谜

• 2023-02-13 13:12:52 来源：科技日报

(资料图片)

科技日报记者 张梦然

蚊子一只接一只地被手持真空吸尘器捕获，然后释放到一个透明塑料盒中。在适应新环境片刻后，蚊子闻到血腥味便蜂拥而至。但是，它们并没有找到可大快朵颐的生物，而是扑向一小块透明合成皮肤下流淌着鲜红色血液的血管，然后开始进食——这不是科幻场景，而是美国杜兰大学和莱斯大学正开展的一项新研究的内容。

蚊子以合成皮肤下注入的血液为食，这种设计可让研究人员更容易研究疾病传播。图片来源：杜兰大学

近日发表在《生物工程和生物技术前沿》上的这项研究，旨在了解假皮肤（水凝胶）的科研潜力：其是否能解开蚊子传播致命疾病之谜？哪种驱虫剂才最有效？水凝胶可以不必通过人类和动物试验，就回答这些问题。

杜兰大学公共卫生和热带医学学院负责每周培育1000多只蚊子，并使用3D打印机制作水凝胶。莱斯大学的生物工程师负责开发水凝胶材料和机器学习软件，该软件可分析喂食蚊子的视频并识别模式。人工智能也可用于跟踪和分类常见的咬合位置以及喂食所需的时间。

研究发现，无论蚊子属于哪个种类，水凝胶为实验创造了一个优秀环境。测试中，避蚊胺和由柠檬桉树油制成的植物性驱虫剂都能有效驱除蚊子，而蚊子则热切地扑到水凝胶下的血管上。

蚊子不仅令人生厌，而且是世界上最危险的动物之一。它们是疟疾、登革热、西尼罗河病毒病、寨卡和黄热病等致命疾病的传播媒介。据世界卫生组织称，蚊子传播的疾病每年导致大约725000人死亡。

通过有效生产具有不同血管模式的水凝胶，人类研究疾病传播机制和测试新型驱虫剂的能力将呈指数级增长。研究人员表示，如果能在不使用动物的情况下以更精细的方式研究该过程，就有可能成功阻断疾病传播。

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千万别小看蚊子。它们轻轻地叮咬，看似微不足道，却很有可能是“恶魔之吻”：多种臭名昭著的传染病正是通过蚊子叮咬肆虐全球，防不胜防。就拿疟疾来说，人类历史上疟疾传播最严重的时期，全球每年约有7亿人感染，约700万人死亡。疟疾的始作俑者是疟原虫，而无处不在的蚊子正是疟原虫传播的帮凶——据统计有80种按蚊可以传播疟疾。总之，对蚊子进行不断深入的科学研究，绝非小题大做，而是确有必要。

标签： 杜兰大学 疾病传播 机器学习

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