Technologie

Präzisionsarbeit: Roboter kann Fruchtfliegen fangen

Lesezeit: 2 min
17.08.2015 12:11
Fruchtfliegen werden in der biomedizinische Forschung für eine Vielzahl von Experimenten verwendet. Jetzt wurde ein Roboterarm vorgestellt, der 1.000 einzelne Fruchtfliegen innerhalb von 10 Stunden eindeutig identifizieren, fangen und sortieren kann. Bisher wurden diese Sisyphusarbeit per Hand bewältigt.
Präzisionsarbeit: Roboter kann Fruchtfliegen fangen

Mehr zum Thema:  
Benachrichtigung über neue Artikel:  

Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..

Ein Forscherteam aus Biologen und Roboter-Ingenieuren hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Arbeit mit den Labortieren zu optimieren. Das Resultat ist ein mit Hochleistungslinsen ausgestatteter Roboter. Die Kombination aus hochauflösender Kameratechnik, schneller Datenverarbeitung und präziser Robotik bilden die ideale Grundlage um kleinen Forschungsobjekte in den Griff zu bekommen.

Der Roboter ist in der Lage, einzelne Fruchtfliegen eindeutig zu identifizieren, um diese anschließend zu sortieren. Bisher wurden diese Aufgaben per Hand durchgeführt. Studentische Hilfskräfte verbringen Tage und Nächte in Laboratorien, um diese Sisyphusarbeit zu bewältigen. In den ersten Testläufen hat es der Roboterarm geschafft, knapp 1.000 Fruchtfliegen, innerhalb von 10 Stunden zu identifizieren und zu sortieren.

Für die biomedizinische Forschung ist die gemeine Fruchtfliege einer der wichtigsten Modellorganismen. Die Tiere sind klein und leicht zu beherbergen. Es ist kein großer Aufwand, die Tiere zu hunderten zu produzieren. Auch die Versorgung mit Nahrung ist einfach und kosteneffizient. Der wichtigste Punkt ist allerdings, dass die Gesamtheit des Erbgutes (Genom), dem menschlichen im Aufbau sehr ähnlich ist. Forscher können aus den Testergebnissen durchaus Rückschlüsse für den Menschen ziehen.

So effizient wie die Forschungsergebnisse der Fliegen sind, so unbeliebt ist allerdings die Arbeit mit den Tieren. Biomediziner, Biologen und weitere Wissenschaftler, die unzählige Stunden damit verbringen, Fliegen einzufangen, zu identifizieren und zu präparieren, dürften über die neue Technologie hoch erfreut sein. Denn sie beschleunigt nicht nur die Arbeitsabläufe, sie ermöglicht auch komplett neue Forschungsansätze.

Der Roboter verwendet für die Erfassung ein für die Fliege unsichtbares IR-Licht. Trifft das IR-Licht auf den Körper der Fliege, wird es reflektiert und der Roboter kann anhand dieser Reflexion die Position der Fliege bestimmen. Mit der Hilfe eines Saugrohres wird das Tier angehoben. Eine Anästhesie ist nicht mehr notwendig. Bisher wird Ether verwendet, um die Bewegungen einzudämmen oder eine komplette Betäubung zu erreichen.

Hat der Roboter das Objekt erfasst, ist er in der Lage, das Geschlecht zu bestimmen. Auch eine Reihe von physikalischen Eigenschaften wird präzise ermittelt. Ist eine Analyse des Gehirns notwendig, nimmt er Mikroeinschnitte vor, um dies freizulegen. Eine Aufgabe, die momentan noch Skalpell und Fingerspitzengefühl benötigt.

Gizmag berichtet, dass Mark Schnitzer, leitender Professor der Forschungsgruppe und sein Team, bereits neue Forschungsbereiche betreten haben. Das menschliche Auge ist nicht in der Lage, Verhaltensstudien an Fliegen durchzuführen. Vor allem dann, wenn mehrere Tiere zeitgleich beobachtet werden sollen. Die Robotertechnologie erlaubt es den Wissenschaftlern, detaillierte Daten zu sammeln und bestimmte Verhaltensweisen zu identifizieren.

Die New York Times beschreibt ein Experiment, bei dem eine Fliege auf einem Trackball platziert wird. Der Roboter ist so präzise, dass er den Widerstand der Fliegenbeine erkennt, um so ein Zerquetschen zu vermeiden. Die Fliege wird mit verschiedenen Gerüchen konfrontiert. Über den Trackball werden Reaktionszeit, Laufrichtung und Laufgeschwindigkeit gemessen.

Die Fruchtfliege Drosophila wird für eine Vielzahl von Forschungsgebieten verwendet. Auch in der Schlafforschung wird sie herangezogen, um Medikamente für Altersschlaflosigkeit zu testen. Denn auch alte Fliegen haben es nicht leicht, nachts ein Auge zu zubekommen. Selbst in der Suche nach dem Heiligen Gral der Jugend schauen die Wissenschaftler zu den kleinen Tieren. Anti-Aging-Medikamente zeigen erstaunliche Ergebnisse, deren Resultate auch auf den Menschen übertragbar sind.

Die Roboter-Technologie ist nicht nur äußerst effizient für die Arbeitsabwicklung, auch die Kosten sind überraschend gering. Der Prototyp hat einen Gesamtwert von lediglich 5.000 US-Dollar. Im Vergleich zur erwartenden Kostenersparnis für Arbeitsstunden, ist der Roboter ein wahres Schnäppchen. Es bleibt abzuwarten, wie Forscher diese moderne Methode der Forschung ausnutzen werden. Fest steht jedoch, dass die Fruchtfliegen nun effizienter genutzt und analysiert werden können, als je zuvor.

Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..


Mehr zum Thema:  

DWN
Finanzen
Finanzen Die EZB: Spezialist für die Vernichtung von Vermögen

Die EZB und alle anderen Zentralbanken richten seit der Finanzkrise 2008 ein Unheil nach dem anderen an, das stets mit der Vernichtung von...

DWN
Politik
Politik Polen kritisiert Deutschland: Zu wenig Hilfe für Ukraine

Deutschland unterstützt die Ukraine zu wenig, sagt Polens Premierminister Morawiecki und bringt EU und Nato in Stellung, um höhere...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Ford macht Milliarden-Verluste mit E-Autos

Ford erwartet für 2023 massive Verluste im E-Auto-Geschäft. Auch in Zukunft wird die Elektro-Sparte Geld verlieren, was durch die...

DWN
Politik
Politik Nato schickt bis zu 300.000 Soldaten an Grenze zu Russland

In den kommenden Monaten will die Nato bis zu 300.000 Soldaten an der Grenze zu Russland stationieren. Doch dies ist mit hohen Kosten für...

DWN
Politik
Politik SPD-Abgeordneter schlägt 4-Prozent-Hürde für Bundestag vor

Der Streit um die Reform des Wahlrechts hält an. Nun schlägt ein SPD-Abgeordneter vor, die Hürde für den Einzug in den Bundestag von 5...

DWN
Politik
Politik EU und Deutschland beenden Streit um Verbrenner

Auch nach 2035 können in der EU neue Verbrenner zugelassen werden, wenn man sie nur mit „klimaneutralem“ E-Fuel betanken kann. Das...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Brasilien ignoriert Energiewende, sieht Zukunft im Erdöl

Brasiliens staatlicher Ölkonzern Petrobras schert sich nicht um die globale Energiewende und wäre CEO Prates zufolge auch gern der letzte...