充滿血液的合成皮膚使人類志願者免於被蚊子咬得滿手臂都是包

為了了解和幫助防治昆蟲傳播的疾病，許多人在充滿蚊子的水箱中犧牲著自己的。現在，由於有了一種新的浸有真血的人造皮膚，研究人員可能能夠讓人類免受瘙癢的叮咬，同時對是什麼讓蚊子發癢有了更多的了解。

這種合成皮膚是由水凝膠製成的，水凝膠是一種富含水分的膠狀神奇材料，正在被研究用來做從凈化水到替代人體軟骨的一切事情。它是由萊斯大學的生物工程師開創的，在杜蘭大學公共衛生和熱帶醫學學院進行3D列印。水凝膠貼片充滿了模仿血管的通道，可以注入各種液體，包括人類和其他物種的血液。

為了測試這個系統，研究人員給水凝膠注射了溫熱的人血，並將六塊水凝膠貼片放在一個裝滿蚊子的塑料盒子里。箱子里還配備了攝像頭，對準每塊合成皮膚。然後，該團隊使用機器學習模型來分析視頻錄像，並識別特定的蚊子是否吸食了水凝膠內的血液。該程序在92.5%的時間內有效區分了兩種蚊子狀態。

接下來，研究人員將一些水凝膠塗上流行的驅蚊劑DEET，其他的塗上一種植物性驅蚊劑，還有一些沒有塗上。他們發現，在沒有塗層的合成皮膚罐中，有13.8%的蚊子以血為食。儘管這是一個相當低的比率，但研究人員認為這可能只是一個擴大斑塊大小以鼓勵更多進食行為的問題。他們提出的另一種可能性是，除了血液之外，還要加熱水凝膠，因為蚊子被吸引到溫暖的表面。

而在使用DEET和植物基驅蚊劑的罐子里，沒有一隻蚊子進食。

杜蘭大學公共衛生和熱帶醫學學院的熱帶醫學副教授道恩-韋森說："這是明顯的規則改變者。如果我們能研究它們（蚊子）如何進食，在進食過程中做什麼，我們就能更好地了解它們傳播疾病的潛力，並可能做一些事情來阻止它們進食。"

研究人員說，他們的突破可以讓實驗室以較低的成本做更多的實驗，因為他們不需要僱用研究參與者或購買試驗動物。他們還說，這一發展可以為傳染病傳播測試帶來更多標準化的方法。

該研究的通訊作者、萊斯大學生物工程系助理教授Omid Veiseh說："它提供了一種一致的、受控的觀察方法。希望研究人員能夠利用這一點來確定未來防止疾病傳播的方法。"

儘管水凝膠和機器學習系統已經在韋森的實驗室中用於研究登革熱的傳播，但未來可能的步驟是在野外使用人工皮膚貼片，並調整水凝膠內的液體，看看以其他物種為食的蚊子的行為。該團隊還可能研究其他蚊子物種。

"所有的實驗都使用了實驗室的蚊子品系，而且大多數都涉及一個特定的物種。埃及伊蚊是黃熱病病毒、登革熱病毒、寨卡病毒和其他病毒的載體，"韋森告訴《前沿科學新聞》。"可能需要時間來優化我們的實驗平台和機器學習模型以研究其他物種。另外，由於實驗室菌株的行為有時與在野外發現的蚊子的行為不同，在野生蚊子種群上驗證我們的結果將是很重要的。"

"總的來說，我們的結果表明，我們的實驗平台可以擴大規模並適應於篩選不同的化合物對蚊子的影響，"Veiseh補充說。

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