Eine modifizierte mechanische Kakerlake mit einer Mikrospritze könnte möglicherweise Medikamente an diejenigen abgeben, die in Katastrophenruinen gefangen sind

Zusammenfassung:

Stellen Sie sich eine Gruppe Kakerlaken vor, die nach einem Erdbeben oder einem Gebäudeeinsturz auf in den Trümmern eingeschlossene Menschen zukriechen – diese scheinbar unangenehme Szene könnte in Zukunft zu einem Rettungsmittel werden. Dabei handelt es sich nicht um gewöhnliche Kakerlaken, sondern um „Cyberinsekten“, die mit Kameras und winzigen medizinischen Injektionsgeräten ausgestattet sind. Von ihnen wird erwartet, dass sie eingeschlossenen Menschen in engen und gefährlichen Bereichen, die für Retter unzugänglich sind, medizinische Nothilfe leisten.

Das Projekt wurde von biomimetischen Robotikforschern der University of Queensland, Australien, in Zusammenarbeit mit biomedizinischen Ingenieuren der University of New South Wales entwickelt. Das Forscherteam nennt dieses modifizierte Insekt „Paraborgs“ und sein Hauptziel besteht nicht nur darin, die Positionierung und Aufklärung abzuschließen, sondern nach der Suche nach gefangenen Personen auch eine vorläufige Rettung durchzuführen.

Forscher wiesen darauf hin, dass Kakerlaken über natürliche biomechanische Eigenschaften verfügen, die für das Reisen in komplexem Gelände geeignet sind. Durch die Verbesserung ihrer Bewegungs- und Kontrollfähigkeiten mit elektronischen Geräten können Cyberkakerlaken möglicherweise in enge, mit Kies gefüllte Räume eindringen und eingeschlossenen Personen rechtzeitig medizinische Hilfe leisten, wenn menschliche Retter oder große Roboter schwer zu erreichen sind.

Diese Lösung nutzt große Grabschaben aus Nord-Queensland, Australien. Das Forschungsteam hat für diese Art ein automatisches Injektionssystem angepasst, das aus der Ferne ausgelöst werden kann, und an den Kakerlaken Elektroden, Mikrochips und Vorrichtungen angebracht. Die Insekten werden während der Installation der Geräte betäubt; Forscher sagen, dass ihre Lebensdauer nach dem Entfernen der Geräte in etwa der von gewöhnlichen Kakerlaken entspricht.

Im Proof-of-Concept-Test erreichte die erfolgreiche Injektionsrate des Mikroinjektionsgeräts 95 %, wenn der Abstand zwischen der Cyber-Kakerlake und dem Ziel weniger als 15 Zentimeter betrug. Wenn der gesamte Prozess der Navigation, präzisen Positionierung, stabilen Verweildauer und Injektion zusammen berechnet wird, beträgt die Gesamterfolgsquote 72 %.

Forscher glauben, dass die eigentliche Schwierigkeit nicht nur darin besteht, Kakerlaken mit Ausrüstung auszustatten, sondern sie dazu zu bringen, den Zielort genau zu erreichen und stabil genug zu bleiben. Ph.D. Student Hai Nhan Le sagte, dass Cyber-Insekten selbstständig zum Ziel navigieren, präzise Haltungsanpassungen durchführen und während der Injektion die Stabilität aufrechterhalten müssen, was hohe Anforderungen an die Systemsteuerung stellt.

Was die Sicherheits- und ethischen Bedenken betrifft, die sich aus von Insekten durchgeführten Injektionen ergeben können, betonte Thang Vo-Doan, ein Ingenieur für bionische Robotik an der University of Queensland, dass wichtige medizinische Entscheidungen weiterhin von Menschen kontrolliert werden. Die an der Kakerlake montierte Kamera kann Rettern auch dabei helfen, vor Ort Aufnahmen zu machen, bevor sie ein eingestürztes Gebäude oder eine Höhle betreten, und bei der Formulierung eines sichereren Aktionsplans helfen.

Tatsächlich wird seit vielen Jahren an der Verwendung von Kakerlaken für die Ausführung spezieller Aufgaben geforscht. Zuvor haben wissenschaftliche Forscher versucht, Kakerlaken in Such- und Rettungseinheiten zu verwandeln, die in Massenproduktion hergestellt werden können, in Pipeline-Inspektionsplattformen, die Kameraausrüstung schleppen, und in Unterwasserdetektoren, die mit Miniatur-Lebenserhaltungssystemen ausgestattet sind, und sogar in der militärischen Aufklärung eingesetzt zu werden.

Die langfristige Vision des Teams besteht darin, koordinierte Schwärme verschiedener Arten von Cyberinsekten einzusetzen, wobei jedes Insekt ergänzende Aufgaben wie Suche, Aufklärung, Kommunikation oder medizinische Versorgung übernimmt. Vo-Doan prognostiziert, dass diese Technologie in den nächsten 5 bis 10 Jahren vom Labor zu tatsächlichen Katastrophenhilfestandorten gelangen wird.