Riesige Cyborg-Kakerlaken sollen Menschenleben retten

Australische Forscher arbeiten derzeit an Kakerlaken, die Menschen mit Nadeln medizinische Wirkstoffe injizieren sollen. Die sogenannten „Paraborgs“ (Paramedic + Cyborg) sind hybride Systeme. Sie bestehen aus echten australischen Riesenschaben, die mit Elektronik, Kameras und einem ferngesteuerten Injektionssystem ausgestattet wurden.

Den Kakerlaken implantierten die Forscher kleine Elektroden an die Fühler und an die beiden Cerci, ihre hinteren Sinnesorgane. Darüber gibt man den Schaben kleine elektrische Impulse, die die Insekten für Hindernisse halten, denen sie ausweichen wollen. So kann man die Tiere mit einem gewöhnlichen Gaming-Controller fernsteuern. Versuche, Schaben auf ähnliche Weise fernzusteuern, wurden in der Vergangenheit bereits wiederholt unternommen.

➤ Mehr lesen: Helm für Tauben klärt Geheimnis ihres stabilen Flugs

Cyborgs als Katastrophenhelfer

„Cyborg-Insekten werden seit rund 2 Jahrzehnten für Such- und Erkundungsmissionen entwickelt“, sagt der Biorobotik-Forscher Thang Vo-Doan in der Mitteilung der University of Queensland. „Wir wollten den nächsten Schritt gehen. Wenn sie jemanden gefunden haben – können sie ihm dann auch tatsächlich helfen?“ Und: „Wenn man ihre natürliche Biomechanik erweitert, könnten diese Cyborg-Insekten rechtzeitig Notfallhilfe leisten, wo ein direkter Zugang zu Menschen, die in engen, trümmerverfüllten Räumen eingeschlossen sind, nicht möglich ist.

Die Tiere eignen sich wegen ihrer robusten Körper und ihrer Größe für die Fortbewegung in engen Tunneln oder Lücken, wie sie etwa nach Erdbeben zwischen Häusertrümmern vorkommen. Zum Einsatz kam die Riesen-Grabschabe (Macropanesthia rhinoceros) aus North Queensland, die bis zu 8 Zentimeter lang wird und entsprechend viel Zuladung tragen kann. Sie könnte also beispielsweise nach Erdbeben oder ähnlichen Katastrophenfällen zu in den Trümmern Verschütteten gelangen, um ihnen lebenserhaltende Wirkstoffe zu verabreichen.

In ihrer wissenschaftlichen Publikation zum Projekt, die im Fachmagazin Advanced Science erschienen ist, nennen sie aber weder ein konkretes Einsatzszenario noch einen Wirkstoff. Es ist lediglich von der Gabe eines flüssigen Medikaments durch die Cyborg-Schaben die Rede.

Nadelschuss durch chemische Reaktion

Den Injektor setzen die Insekten dabei nicht an, sondern schießen ihn ab: Er steckt in einem Rohr auf dem Rücken des Tieres, in dem eine gespannte Feder ihn nach vorne treibt. Gehalten wird die Feder von einer Angelschnur, die an einem Ring nahe der Nadel befestigt ist. Wird die Schnur per Funk gelöst, fliegt der Injektor los, die Leine zieht sich zurück und mischt dabei Zitronensäure und Kaliumbicarbonat zusammen. Die chemische Reaktion presst den flüssigen Wirkstoff durch die Nadel.

Die Forscher erklären, dass sie bei Tests bereits erste Erfolge mit ihren Cyberkakerlaken hatten: Die vollständige Aufgabe aus Navigation zum Ziel und anschließender Injektion gelang bei 72 Prozent der Versuche. Befand sich die Schabe schon im Radius von 15 cm um das Ziel, lag die Erfolgsquote der Injektion bei 95 Prozent.

„Betrieb“ mit Apfelstücken

Durch die Verwendung natürlicher Organismen könne man bestehende Probleme von Robotern ausgleichen – die würden nämlich oft an funktionelle Grenzen stoßen, wenn es um die Fortbewegung auf unwegsamem Gelände wie Geröll oder einer von Erdbeben verwüsteten Trümmerlandschaft geht.

Die Elektronik, die die Insekten zur Steuerung tragen, sei laut den Forschern sehr energieeffizient. Dafür sind lediglich sehr kleine, haltbare Akkus erforderlich. Für den „Betrieb“ der Tiere selbst ist hingegen nur Nahrung als Energiequelle notwendig. Die Schaben werden für das Anbringen von Elektroden und Mikrochip narkotisiert und leben, sobald man ihnen ihre „Rucksäcke“ wieder abnimmt, laut den Forschern so lange wie andere Artgenossen.

➤ Mehr lesen: Wie Cyborg-Käfer Menschen unter Schutt aufspüren können

Biblische Schwärme

Die Vision ist, dass die Cyborgkakerlaken künftig in Schwarmformation zum Einsatz kommen könnten. Wie in einer biblischen Szene würden dann massenweise Kakerlaken auf einem Katastrophenschauplatz ausgesetzt: Ein Teil mit Kameras und Umweltsensoren zur Lageerkundung, ein anderer mit medizinischer Ausrüstung. Getestet wurde das bisher mit aber erst mit 2 Tieren.

Bisher gab es nur Laborexperimente mit den ferngesteuerten Paraborgs. Bevor diese tatsächlich Menschen in Krisensituationen Wirkstoffe verabreichen können, müssen die Forscher noch einige Probleme lösen. Derzeit arbeiten sie etwa daran, die elektronischen „Rucksäcke“ der Insekten zu verkleinern und die Fernsteuerung zu verfeinern. Bis zu einem echten Einsatz vergehen nach Einschätzung des Teams 5 bis 10 Jahre – vorausgesetzt, die Mittel für Forschung und Feldtests sind da.

Quelle:Riesige Cyborg-Kakerlaken sollen Menschenleben retten