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Una investigación que se realiza en la Universidad de Washington utiliza sensores inteligentes en insectos para detectar olores de sustancias químicas peligrosas o explosivos, impulsando la era de los biorobots.

Detectar sustancias químicas peligrosas, es una prioridad para decenas de gobiernos en todo el mundo, ante una “guerra” contra el terrorismo que crece cada día. Lo más nuevo que debes conocer en el combate a bombas en lugares de alto impacto son los sensores inteligentes colocados en langostas, una investigación que inició hace ya unos meses en Universidad de Washington en St. Louis.

Ingenieros en biomedicina, liderados por Baranidharan Raman, profesor asociado de la universidad, están colocando estos sensores en las langostas para que puedan monitorear a través de internet cómo éstos insectos reconocen olores, al ser considerados los mejores de su especie en esta tarea. Lo que aprendan podría ser la base para los sistemas de detección biorobóticos que pueden alertar de sustancias químicas peligrosas o explosivos.

Raman asegura que no es necesario "inventar la rueda” en este tema, cuando se pueden aprovechar las ventajas tecnológicas y biológicas que se conocen actualmente. Desde hace años, ha estado estudiando cómo se reciben y procesan en los cerebros de las langostas las señales sensoriales. Él y su equipo han descubierto que la actividad neuronal de estos insectos ante un olor especial es de rápida respuesta, lo que les permite identificarlo correctamente, incluso con otros olores presentes.

En otra investigación, el equipo biomédico de la Universidad de Washington también encontró que las langostas entrenadas para reconocer ciertos olores pueden hacerlo incluso cuando el olor se presenta en situaciones complejas, tales como la superposición con otros aromas fuertes o en diferentes condiciones de fondo, como diferentes temperaturas o climas.

Los actuales dispositivos de detección química miniaturizados tienen un puñado de sensores que se conectan a internet para hacer los análisis, aunque no siempre son efectivos. Si nos fijamos en las antenas de los insectos, donde se encuentran sus sensores químicos, hay varios cientos de miles de sensores y de una variedad de diferentes tipos.

El equipo biomédico tiene la intención de controlar la actividad neuronal del cerebro de éstos insectos, mientras se están moviendo y explorando libremente diversas áreas para decodificar los olores presentes en su entorno.

Este tipo de investigación requiere de componentes electrónicos de baja potencia para recoger, registrar y transmitir datos, los sensores hoy tan comunes, pero muy pequeños, que inclusive parecen tatuajes en las langostas.

Se tiene previsto, además, utilizar las langostas como un sistema biorobótico para recoger muestras, usando un control remoto.

El tatuaje plasmónico donde se albergan los circuitos y los sensores está hecho de una seda biocompatible para aplicarse en las alas de las langostas, la cual genera un calor suave y ayuda a los insectos a moverse hacia determinados lugares vía control remoto.

Los tatuajes, salpicados de nanoestructuras plasmónicas, también puede recoger muestras de compuestos orgánicos volátiles en su proximidad, lo que permitiría a los investigadores realizar análisis secundarios de la composición química de los compuestos, usando métodos más convencionales.

El olfato canino sigue siendo “el sistema de sensores” que más se usa para detectar este tipo de químicos y sustancias peligrosas, incluyendo la seguridad nacional. Sin embargo, la dificultad y el tiempo necesario para entrenar y condicionar estos animales, combinado con la falta de procedimientos de decodificación robustos para extraer la información que se envía biológicamente, representa un gran desafío para los investigadores.

Se espera que este trabajo para desarrollar y demostrar un enfoque de detección química, basado en langostas, se una pruebe eficaz para la detección de explosivos, gracias a la ciencia, a la tecnología y a los desarrollos existentes hoy en día.