Стартъпът InsectSense и Отделът за биоветеринарни изследвания на Университета Вагенинген, Нидерландия са обучили пчелите да разширяват езика си, когато помиришат коронавируса. Коронавирусът, подобно на други заболявания, причинява метаболитни промени в тялото, които предизвикват миризма. Само за минути пчелите могат да бъдат обучени да разпознават аромата от проби на заразени с SARS-CoV-2.

Пчелите могат да откриват летливи вещества с чувствителност от части на трилион. Например, те намират цвете на няколко километра. Пчелите, подобно на кучетата, могат да се научат да откриват летливи вещества и миризми, при това само с няколко минути обучение.

Награда: захарна вода

Пчелите бяха обучени да откриват заразени с SARS-CoV-2 проби по метода на Павлов. Всеки път, когато пчелите са били изложени на аромата от заразена проба, те са получавали награда - воден захарен разтвор. Пчелите разширяват хоботчето си, за да поемат захарната вода. Повтаряйки това действие няколко пъти, те свързват захарната награда с аромата като стимул. С това многократно кондициониране, твърде скоро пчелите започват да разширяват хоботчето си само при аромата, без да има награда след това. Обучена пчела може да открие заразена проба в рамките на няколко секунди.

Изследването е проведено с повече от 150 пчели в Лабораторията по биобезопасност на Отдела за биоветеринарни изследвания на Университета Вагенинген с различни тренировъчни настройки за определяне на най-оптималния протокол за обучение.

Пробите, използвани в първите експерименти, са били събрани от здрави и заразени с SARS-CoV-2 норки. В експериментите с проби от норка няколко пчели показват много добри резултати и успяват да различат пробите на заразени и здрави животни с много малък брой фалшиви положителни и фалшиви отрицателни резултати. Подобни добри резултати са били постигнати и при по-късно при експерименти с човешки проби.

В този проект учени от Лабораторията по ентомология на Университета Вагенинген и Университета Пол Сабатие в Тулуза (Франция) подкрепиха стартъпа с научни съвети.

Разрастване на BeeSense

Следващата стъпка е да се работи върху разрастването на този подход. Пчелите са достъпни в световен мащаб, така че единственото, от което хората се нуждаят, е машина, за да могат да обучават пчели.

InsectSense вече е разработила прототипите на машина, която може автоматично да обучава множество пчели едновременно и биосензор, който използва обучените пчели за диагностика. Тази технология, „BeeSense“ (Пчелно Сетиво), може да бъде много ефективна диагностична система за държави с ниски доходи, които са изправени пред предизвикателства при достъпа до инфраструктура и високотехнологични технологии.

Биочип и машинно обучение

Освен по тази технология InsectSense сега работи и с учени от Университета Вагенинген и по изследвания върху „LumiNose technology“: биочип, който включва използване на гени от насекоми, които могат да бъдат приложени за точно откриване на летливи вещества. Технологията е допълнително интегрирана с технология за машинно обучение за летливи отпечатъци. Тази технология ще тества бързо и ще бъде неинвазивна, рентабилна и високо точна и дори може да разпознае тежестта на заболяването.