تکنولوژی

ربات هر هفته ۱۶ میلیون پشه ضدعفونی شده را دسته‌بندی می‌کند تا با گسترش مقابله کند

یک مطالعه جدید از دستگاه خودکاری پرده برداشته که قابلیت تشخیص و دسته‌بندی میلیون‌ها پشه نر و ماده را به صورت روزانه دارد. این نوآوری می‌تواند نرخ جداسازی پشه‌های نر و ماده را تقریباً ۱۷ برابر افزایش دهد و تا ۱۶ میلیون پشه نر در هفته تولید کند. به گفته نویسندگان، این تکنولوژی می‌تواند تأثیرات مثبت محیطی وسیعی داشته باشد و که هم‌اکنون برای کنترل پشه‌ها عمدتاً از آفت‌کش‌ها استفاده می‌شود. سیستم جدید به دلیل اتوماتیک بودن، زمان دسته‌بندی را کاهش داده و نرخ آلودگی پشه‌های ماده را کم کرده است.

یک مطالعه اخیر از دستگاه خودکار دسته‌بندی لارو پشه پرده برداشته است که قادر است روزانه میلیون‌ها پشه نر و ماده را تشخیص داده و دسته‌بندی کند. این نوآوری می‌تواند نرخ جداسازی لارو‌های پشه‌ را تقریباً 17 برابر افزایش داده و تا 16 میلیون پشه نر در هفته تولید کند.

این تکنولوژی جدید قول می‌دهد که تلاش‌ها برای کاهش جمعیت پشه و مقابله با بیماری‌های منتقل شده توسط پشه را با تسهیل در آزادسازی پشه‌های نر ضدعفونی شده یا ناسازگار برای جفت‌گیری با پشه‌های ماده وحشی را افزایش دهد.

“افزایش استفاده از این تکنیک‌ها تاثیرات مثبت محیطی بسیار زیادی خواهد داشت، چون کنترل پشه‌ها در حال حاضر عمدتاً بر مبنای استفاده از آفت‌کش‌ها است. علاوه بر این، گونه‌های هدف پشه‌ها گونه‌های مهاجم هستند و کنترل آن‌ها باعث بازسازی یکپارچگی اکوسیستم می‌شود،” جِرمی بویر، یکی از نویسندگان مطالعه، به جرأت مهندسی (IE) گفت.

فراتر از دسته‌بندی دستی

لارو پشه‌ها مرحله‌ای از چرخه زندگی پشه است که درست قبل از اینکه بالغ شوند می‌باشد. پس از هچ شدن از تخم‌ها، پشه‌ها ابتدا لارو می‌شوند. هنگامی که رشد می‌کنند، به لارو تبدیل می‌شوند که شبیه به کاماهای شناور کوچک هستند. وقتی آماده شدند، پشه بالغ از پوسته لاروی خارج می‌شود و آماده پرواز و شروع چرخه مجدد می‌شود.

پشه‌ها معمولاً بر اساس تفاوت‌های بیولوژیک جنسی مانند اندازه لارو و نرخ رشد دسته‌بندی می‌شوند. روش‌های دستی دسته‌بندی، که متکی بر کار دستی و وقت‌گیر هستند، اغلب به نرخ بالاتر آلودگی پشه‌های ماده منجر می‌شوند و دسته‌بندی انبوه پشه‌های نر را محدود می‌کنند.

برای غلبه بر این مشکل، جون تائو گونگ و تیم او یک دستگاه کاملاً خودکار توسعه داده‌اند که قادر است میلیون‌ها لارو نر را به‌صورت روزانه بارگیری، دسته‌بندی و جمع‌آوری کند. این دستگاه روی Aedes aegypti, Aedes albopictus و Culex quinquefasciatus پشه‌ها آزمایش شده و نشان داده که زمان دسته‌بندی کمتر و نرخ آلودگی پشه‌های ماده کمتری نسبت به روش‌های دستی دارد.

بوییر توضیح می‌دهد، “هر گونه و نژاد تفاوت‌های خاصی بین جنس‌ها دارد و این تفاوت‌ها نیز تحت تأثیر شرایط پرورش انبوه قرار می‌گیرد. دستگاه ما این تفاوت‌ها را نیز در نظر دارد زیرا هر روز برای بهینه‌سازی کارایی دسته‌بندی کالیبره می‌شود.”

با توجه به تغییرات احتمالی در توسعه نابالغ پشه بین دسته‌های مختلف، دستگاه دسته‌بندی برای هر دسته لارو در ابتدای فرآیند جداسازی جنسی کالیبره شد تا دقت را با تنظیم پارامترهای فنی، از جمله شیب شیشه جداکننده خارجی، از طریق صفحه لمسی روی پنل کنترل بهینه کند. هنگامی که کالیبره شد، جداسازی جنسی به‌صورت خودکار عمل می‌کند تا تمام لاروها دسته‌بندی شوند. ( اعتبار: جون تائو گونگ )

تولید انبوه پشه‌های نر ضدعفونی شده

دستگاه مردان پشه را با نرخ بازیابی و توانایی پروازی مشابه با افرادی که به‌صورت دستی دسته‌بندی شده‌اند تولید کرده است. در آزمایشات میدانی در گوانگژو، چین، آزادسازی نرهای ناسازگار A. albopictus که به‌صورت خودکار دسته‌بندی شده بودند، منجر به کاهش قابل توجه جمعیت شد.

نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که یک فرد می‌تواند چندین دستگاه را همزمان مدیریت کند و تا ۱۶ میلیون پشه نر در هفته تولید کند. آنها نتیجه‌گیری می‌کنند که این روش می‌تواند به حل چالش قدیمی تولید انبوه پشه‌های ضدعفونی شده کمک کند.

بوییر به IE گفت، “دستگاه دسته‌بندی پشه‌های ما در حال حاضر سریع‌ترین سیستم است که به صرفه‌جویی‌های عظیمی در کار انسانی منجر می‌شود. علاوه بر این، سیستم دسته‌بندی بر اساس استفاده از شیشه‌ها است که حداقل اصطکاکی که لاروها با آن مواجه می‌شوند را دارد و پشه‌های نر ضدعفونی شده با کیفیت بالا تولید می‌کند.”

“این کیفیت بالا باعث کاهش چگالی آزادسازی نیز می‌شود که منجر به صرفه‌جویی در هزینه نیز می‌شود. دستگاه دسته‌بندی پشه‌ها تا کنون توسط ۵ کشور خریداری شده است، از جمله فرانسه، ایتالیا، مکزیک و ایالات متحده آمریکا که در حال افزایش استفاده از تکنیک ضدعفونی حشرات در برابر پشه‌های Aedes هستند.'

”دستگاه اتوماتیک همچنین می‌تواند برای اجرای سایر روش‌های کنترل ژنتیکی مبتنی بر آزادسازی فقط نرها استفاده شود. همه روش‌های کنترل ژنتیکی با استفاده از لاروکش‌ها کاملاً سازگار هستند,” او نتیجه‌گیری کرد.

این مطالعه در Science Robotics منتشر شده است.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا