นอกจากผึ้งจะทำหน้าที่ผสมเกสรดอกไม้แล้ว ใครจะไปรู้ว่าแมลงตัวเล็กพริกขี้หนูแบบผึ้งจะมีความสามารถพิเศษชวนทึ่งอยู่ด้วย…
นั่นก็คือ
ความสามารถในการตรวจจับกลิ่นของมะเร็งปอดอันละเอียดอ่อนในห้องแล็บ หรือแม้แต่กลิ่นจางๆ ของโรคที่ลอยออกมาจากลมหายใจของผู้ป่วย
ด้วยความสามารถในการดมกลิ่นอันประณีตของเหล่าผึ้ง นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อมต่อสมองของผึ้งที่มีชีวิตอยู่เข้ากับขั้วไฟฟ้า และส่งกลิ่นต่างๆ ออกไปใต้หนวดของแมลง จากนั้นจึงบันทึกสัญญาณสมองของพวกมัน “มันชัดเจนมากทั้งกลางวันและกลางคืนว่าผึ้งตอบสนองต่อสารเคมีหรือไม่” เดบาจิต ซาฮา วิศวกรด้านประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตตในเมืองอีสต์แลนซิง กล่าว
“วันหนึ่ง แพทย์อาจใช้ผึ้งเป็นเซ็นเซอร์ที่มีชีวิตในการตรวจหาโรคในระยะเริ่มแรกในคลินิกมะเร็งได้”
ซาฮา กล่าว
ถึงแม้จะมีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ หรือ e-nose และอุปกรณ์ตรวจจับกลิ่นแบบกลไกอื่นๆ แต่ก็ไม่ได้ดีเลิศไปสักเท่าไหร่ เมื่อพูดถึงเรื่องกลิ่น ซาฮาเผยว่า “ชีววิทยามีความสามารถในการแยกแยะระหว่างส่วนผสมที่คล้ายกันมาก ซึ่งไม่มีเซนเซอร์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอื่นสามารถทำได้”
“กลิ่นเป็นส่วนสำคัญในการสื่อสารระหว่างแมลงหลายชนิด สำหรับพวกมัน กลิ่นคือภาษา”
ฟลอรา กูเซอร์ นักนิเวศวิทยาทางเคมีจากสถาบันวิจัยแห่งชาติฝรั่งเศสเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืนในเมืองมงต์เปลลิเยร์ กล่าว
ความคิดที่ว่าประสาทสัมผัสของสัตว์สามารถสัมผัสได้ถึงโรคภัยไข้เจ็บนั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ แพทย์รายงานกรณีของสุนัขพันธุ์บอร์เดอร์ คอลลี่ และโดเบอร์แมน ดมเจ้าของที่ป่วยเป็นมะเร็งผิวหนังเมลาโนมาในปี 1989 และเมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าสุนัขสามารถตรวจพบผู้ป่วยโควิด-19 ได้โดยการดมกลิ่นเหงื่อของผู้คน
“แมลงจำนวนมากก็อาจมีความสามารถในการตรวจหาโรคได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น มดสามารถฝึกให้แยกแยะกลิ่นของเซลล์มะเร็งที่เติบโตในจานทดลองได้ แต่จนถึงขณะนี้ ความสามารถของผึ้งยังไม่ชัดเจนนัก”
กูเซอร์ กล่าว
ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่ต้องฝึกพฤติกรรมการดมกลิ่นของแมลงเหล่านี้ เพราะพวกเขาสามารถเชื่อมขั้วไฟฟ้าเข้ากับเซลล์ประสาทของแมลงได้โดยตรง ตัวอย่างเช่น แทนที่จะใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการฝึกสุนัขให้นั่งลงเมื่อได้กลิ่นของบางอย่างที่น่าสงสัย แต่ทีมงานสามารถได้คำตอบโดยตรงจากสมองของมันเลย
นักวิจัยได้ทำการผ่าตัดสมองผึ้ง โดยติดสายไฟไว้ที่บริเวณจุดที่ทำหน้าที่รับกลิ่น อุปกรณ์จะส่งกลิ่นต่างๆ ไปที่หนวดของแมลง คล้ายกับสถานการณ์ที่พนักงานขายกำลังฉีดน้ำหอมที่เคาน์เตอร์น้ำหอม
ลมหายใจแต่ละอันอาจมีกลิ่นที่ปนกัน เช่น กลิ่นที่หายใจออกโดยคนที่มีสุขภาพแข็งแรง สำหรับส่วนผสมอีกอย่างหนึ่งนั้นเลียนแบบกลิ่นลมหายใจของผู้ป่วยมะเร็งปอด ซึ่งมีกลิ่นเฉพาะตัวที่จมูกมนุษย์ไม่อาจได้กลิ่น ทั้งนี้พบว่าการใช้สัญญาณไฟฟ้าที่อ่านจากสมองของผึ้งนั้นทำให้นักวิจัยสามารถแยกแยะระหว่างลมหายใจสังเคราะห์ทั้ง 2 ประเภทได้อย่างน้อย 93% ของการทดลองที่เกิดขึ้น
ส่วนในการทดลองที่แยกออกมาอีก ทีมของซาฮาได้เก็บรวบรวมอากาศที่อยู่บริเวณเหนือเซลล์ปอด (ที่ถูกปลูกสร้างเซลล์ในห้องแล็บ) ผลที่ได้คือผึ้งสามารถบอกความแตกต่างระหว่างตัวอย่างอากาศที่เก็บใกล้เซลล์สุขภาพดี กับตัวอย่างอากาศที่เก็บใกล้เซลล์มะเร็ง 2 ประเภท ได้แก่ มะเร็งปอดชนิดเซลล์เล็ก และมะเร็งปอดชนิดไม่ใช่เซลล์ขนาดเล็ก
การทำงานอย่างต่อเนื่องในห้องแล็บของซาฮาและทีมวิจัยยังเผยให้เห็นว่าความสามารถในการดมกลิ่นของผึ้งขยายไปสู่กลิ่นอื่นๆ เช่น กลิ่นที่ปล่อยออกมาจากสารเพอร์ฟลูออโรอัลคิล และโพลีฟลูออโรอัลคิล หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ‘PFAS’ หรือสารเคมีอมตะ
“นั่นทำให้ผมทึ่งจริงๆ PFAS ในสภาพแวดล้อมนั้นตรวจพบได้ยากมาก” ซาฮากล่าว
ทีมงานของซาฮาหวังจะใช้ทักษะการดมกลิ่นของผึ้งมาเป็นเซ็นเซอร์เพื่อทดสอบลมหายใจของผู้ป่วยโรคมะเร็งจริงๆ แต่จุดอ่อนที่ใหญ่ที่สุดของอุปกรณ์ก็คือ มีเวลาเพียงแค่ 2-3 ชั่วโมงก่อนที่สุขภาพสมองของผึ้งจะถดถอยและการตอบสนองไม่เสถียร แต่อุปกรณ์ทำงานเร็วและแสดงผลลัพธ์แบบเรียลไทม์ ซาฮาบอกอีกว่าแค่สมองผึ้งตัวเดียว ตามทฤษฎีแล้ว ทีมของเขาสามารถตรวจสอบตัวอย่างได้มากกว่า 100 ตัวอย่าง
