El estudio vierte la nueva luz en mosquitos enfermedad-que se extienden

Cuando el virus del Nilo del oeste (WNV) fue aislado inicialmente en dos pacientes en un Queens, N.Y., hospital en el verano de 1999, habría sido duro anticipar cómo rápidamente una especie común de mosquito de la casa, pipiens del mosquito, ayudaría a comenzar a extender el virus en el hemisferio occidental.

la Mordedura-por-mordedura, costa-a-costa, poblaciones del mosquito transmitiría el virus -- descubierto originalmente en la provincia del oeste del Nilo de Uganda hace más de 75 años -- a las poblaciones humanas en 44 estados de los E.E.U.U. en apenas tres años.

Con más de 2.500 diversas especies de mosquitos sabidos en la tierra hoy, sigue habiendo muchos retos para los entomólogos y los expertos del control de enfermedades que apuntan vigilar las poblaciones de desarrollo del mosquito y enfermedad transmitida por mosquitos infecciosa -- cuál afecta casi 700 millones de personas de por todo el mundo y a resultados en más de 1 millón de muertes cada año.

Los físicos ahora están explorando la tecnología laser-basada usada tradicionalmente para estudiar condiciones en la atmósfera -- por ejemplo la detección y la telemetría livianas (LIDAR) -- para brillar una luz en el más sutil de las características de la actividad del mosquito y de mejores poblaciones del carril que pueden llevar una amenaza viral.

Una investigación llevada por Benjamin Thomas, profesor adjunto de la física en NJIT, ha adoptado el uso del LIDAR, una tecnología óptica infrarroja de la percepción a distancia capaz de capturar el régimen que los mosquitos batieron sus alas en vuelo, conocido como frecuencia de batido del ala (WBF).

Entendiendo variaciones de WBF en mosquitos, el laboratorio de Thomas está aprendiendo dos características dominantes que puedan ayudar a distinguir qué mosquitos pueden ser vectores para la enfermedad infecciosa, de los que no sean: especie y género.

Los “mosquitos siguen siendo el animal más mortal en la tierra con mucho,” dijo a Thomas. “Lamentablemente, nuestros métodos actuales para rastrear y recopilar datos sobre ellos costaron típicamente mucho en términos de tiempo y recursos, así que hemos faltado muchos datos entomológicos sobre muchas especies y sus poblaciones femeninas, que son típicamente transmisores de enfermedades.”

Estrategias actuales -- como trampas físicas feromona-basadas -- se han utilizado para estudiar exacto las poblaciones del mosquito en una pequeña escala. Sin embargo, Thomas dice que el trabajo de sus personas podría ayudar a llenar el entrehierro de datos entomológicos en el gran escala, el donante los investigadores de una mejor manera de reconocer la evolución más amplia de las poblaciones del insecto y de sus ecosistemas, así como rastrea la extensión de la enfermedad transmitida por mosquitos.”

“En casos tenga gusto del brote de Zika, éramos sobre todo siguientes su extensión por los partes siguientes de la enfermedad, siempre dejándonos un paso detrás de los mosquitos que transmiten el virus,” dijo a Thomas. “Hemos estado desarrollando un nuevo instrumento óptico capaz de explorar el ambiente y de medir centenares de insectos por hora en tiempo real. Esto podría darnos un mejor método de recopilar datos entomológicos en grande mientras que ayudan a rastrear las especies específicas que conocemos somos peligrosos en respuesta a un brote.”

Registración de la batido de mosquitos

Aunque la característica masculina y femenina de los mosquitos boca-como la anatomía, solamente los mosquitos femeninos posea las mandíbulas capaces de perforar la piel de mamíferos para chupar sangre -- una adaptación que sirve ofrecer los alimentos necesarios para la reproducción. Porque los mosquitos femeninos extraen exclusivamente sangre de seres humanos de esta manera, determinarlos entre poblaciones más grandes son un paso importante hacia la búsqueda de transmisores potenciales de la enfermedad.

La aproximación laser-basada de Thomas puede determinar exacto el mosquito femenino WBFs, que hacen un promedio típicamente de alrededor 500 batidos del ala por segundo, del WBFs de sus contrapartes masculinas, que son normalmente 600 batidos del ala por segundo por término medio.

“En nuestro laboratorio, los mosquitos se colocan en un recinto del tubo y transitarán a través del camino del laser de nuestro instrumento, y basado en su movimiento del ala, producirán una firma específica de la luz que refleja detrás hacia el instrumento,” Thomas explicado. “Esa retrodispersión de la luz lleva a cabo la información que necesitamos para determinar cualesquiera cruces el haz… si es una abeja, una mosca doméstica, un mosquito masculino o mosquito femenino. Junto a nuestro laser, tenemos un telescopio que cerco toda esta luz y podemos analizar esos datos en tiempo real.”

En experimentos controlados en el laboratorio, las personas de Thomas probaron la capacidad de su sistema de distinguir exacto entre los mosquitos masculinos y femeninos de cuatro diversas especies que se han determinado previamente como vectores de la enfermedad: Albopictus del aedes, aegypti del aedes Vexans, del aedes y otra especie del género del mosquito.

En las pruebas, el instrumento probó capaz de determinar género del mosquito con el 96,5 por ciento de exactitud. Sin embargo, una perspectiva más difícil del laboratorio de Thomas ha estado determinando especie del insecto; actualmente, el laboratorio puede determinar especie del mosquito con el 75 por ciento de exactitud. En un estudio reciente, publicado en actas de conferencia de SPIE, las personas de Thomas comenzaron a explorar los nuevos parámetros ópticos para mejor caracterizar la forma y el color del insecto, que podrían perfeccionar la identificación total de la especie.

“Nuestro sistema del laser ahora incorpora dos diversas longitudes de onda infrarrojas dentro del mismo camino óptico, tan dependiendo de si una especie es marrón, negra o rayada, afectará a la fuerza de la señal que se vuelve a partir del uno de los dos canales diferentemente,” dijo a Thomas. “También hemos comenzado a medir cómo la luz se polariza para entender mejor la superficie y la forma de insectos. Por ejemplo, apenas midiendo la polarización de la luz que vuelve a nosotros, podemos ahora informar si los mosquitos están llevando los huevos o no.”

El laboratorio de Thomas ahora está en curso de optimización de su aproximación para el uso del campo -- trabajando no sólo para perfeccionar más lejos la exactitud de la identificación de la especie, pero también para perfeccionar el alcance del telescopio de su sistema. Las personas están desplegando el alcance de su telescopio para cerco la luz de su alcance actual de 100 contadores a unas centenas contadores para cerco datos de los ambientes exteriores donde moran poblaciones más grandes del mosquito. Con las pruebas y los refinamientos del seguro al diseño en curso, Thomas dice que las pruebas de campo podrían comenzar tan pronto como 2019.

“Una vez que nuestro instrumento se despliega en el campo, podríamos cerco idealmente datos a través de una conexión a internet a lo largo de algunos días,” dijo a Thomas. “Esto podía proveer de nosotros una enorme cantidad de información sobre mosquitos y otros insectos en el ambiente. A largo plazo, los estudios futuros podrían incluso informarnos sobre cómo la distribución espacial de una población dada se está desarrollando como resultado de cambio de clima.”

Fuente: https://news.njit.edu/researchers-shine-new-light-disease-spreading-mosquitoes