Name: Mit Insekten Elektroantennogramm Sensoren auf Autonome Roboter für Riech Suchen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-04T22:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 23 s
Description: Erfahren Sie die Aufzeichnung von Elektroantennogrammen aus ganzen Insektenpräparationen für die robotische Riechnavigation. Diese Methode ermöglicht stabile Langzeitmessungen und effektive Ortung von Geruchsquellen.

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Diese Arbeit wurde durch das staatliche Programm Investissements d'avenir finanziert, das von ANR verwaltet wird (Zuschuss ANR-10-BINF-05 'Pherotaxis').

<html> Das Protokoll basiert auf einem handelsüblichen Roboter (siehe Materialien Tabelle) und männliche Motten (Agrotis ipsilon) mit ihrem Sexualpheromon basiert. Dennoch kann es mit geringfügigen Modifikationen, um andere Insekten, Duftstoffe und Roboter angepasst werden. Ein. Insekten <ol><li> Rück Larven von Agrotis ipsilon Hufnagel (Lepidoptera: Noctuidae) auf einer künstlichen Ernährung und sie in einzelne Plastikbecher, bis der Verpuppung bei 23 ± 1 ° C und 50 ± 5% relative Luftfeuchtigkeit wie zuvor 24 beschrieben. </li><li> Sex Puppen und halten erwachsene Männer getrennt von Frauen in Kunststoffboxen. Geben Sie ihnen freien Zugang zu einer 20% Saccharose-Lösung. </li><li> Führen Sie Experimente mit Männern. Männliche Motten sind sehr empfindlich auf die Sexualpheromon von ihren Artgenossen Frauen emittiert. In A. ipsilon, die Hauptpheromonbestandteil, cis-7-Dodecenylacetat (Z7-12: OAc) ist die aktive Verbindung an der Antenne. </li></ol>itel &quot;&gt; 2. Elektrophysiologie <ol><li> Notieren Sie sich die EAG aus einer ganzen Insekten Vorbereitung, wie unten (Abbildung 1A) beschrieben. Intakte Antennen werden über Antennen ausgeschnittenen bevorzugt, da sie eine längere Lebensdauer aufweisen (siehe repräsentative Ergebnisse). </li><li> Chloren zwei Silberdrähte durch Eintauchen in konzentrierte Bleichmittel-Lösung für 10-20 min und nachspülen. Dieser Prozess verhindert, dass Elektroden aus polarisierend. Es muss wiederholt werden, wenn die Basislinie während der Experimente driftet oder wenn die Offset-Spannung zwischen den Elektroden zu groß, um durch den Verstärker kompensiert wird. </li><li> Machen Glaselektroden aus feuerpolierte Kapillaren mit einer Elektrode Magnet. Feuerpolier verhindert ein Verkratzen des chlorierten Silberdraht mit Elektroden. </li><li> Anesthetize einen männlichen Motten mit CO 2 und legen Sie sie in einem Styropor-Block mit der Kopf von oben ragt. </li><li> Tether Kopf des Insekts mit Klebeband Malers um den Hals. </li><li> Legen Sie eine Silberdraht dient als Referenzelektrode in den Hals. </li><li> Unter einem Stereomikroskop, immobilisieren eine der Antennen mit dünnen Streifen Malerband an der Spitze und der Basis. </li><li> Schneide die distalen Segmente 2-3 der Antenne mit chirurgischen Schere. </li><li> Positionieren Sie den Glaselektrode in der Nähe des Schnitt Spitze der Antenne mit einem Mikromanipulator. </li><li> Schneiden Sie das Ende der Glaskapillare mit einer Pinzette, einen Durchmesser, der etwas größer ist als der Schnitt der Spitze der Antenne zu erhalten. </li><li> Füllen Sie das Glas mit Pipette (in mm) 6,4 KCl, 340 Glukose, 10 Hepes, 12 MgCl 2, 1 CaCl 2, 12 NaCl, pH 6,5. </li><li> Legen Sie den Schnitt der Spitze der Antenne in die Glaskapillare mit dem Mikromanipulator. </li><li> Schieben Sie die Silberdraht als Aufnahme Elektrode in die breiten Ende der Glaskapillare dient. </li></ol> 3. Hardware-Schnittstelle <ol><li> Montieren Sie die ganze Vorbereitung, also Insekten Elektroden-Mikromanipulator auf einer Metallplatte auf der Oberseite des Roboters (1B) eingeschraubt. Die Elektroden an den Roboter, wie unten beschrieben. </li><li> Basierend auf früheren Arbeiten 25-26, entwerfen eine Hardware-Schnittstelle, um die EAG Ausgangsspannung (um 1 mV an mehreren MQ) auf den Bereich für die Erweiterungsplatine des Roboters angemessen anzupassen. Der Vorstand übernimmt 0-5 V Analog-Eingänge und eine negative Spannung unter -200 mV kann schwere Schäden verursachen. Befolgen Sie die Schritte 3.2.1 bis 3.2.4, die Schnittstelle mit Adler entwerfen. <ol><li> Entwerfen einer ± 5V-Stromversorgung aus einer 12 V-Batterie mit Spannungsregler 78L10 (① in 2A-2C). </li><li> Entwerfen Sie eine heads Vorverstärker (10X), basierend auf Messverstärker INA121 (③ in 2A-2C). </li><li> Entwerfen einer zweiten Stufe Verstärker (25X) mit Rauschfilterung (erste Ordnung High-Pass-Filter 0,1 Hz, zweiter Ordnung Tiefpass-Filter 500 Hz, 50 Hz Notch-Filter), basierend auf Quad-Operationsverstärker LT1079 (315; in den Figuren 2A-2C). </li><li> Entwerfen Sie eine Signalaufbereitungsstufe, die mit Operationsverstärker LT1079 und Diode 1N4148 berechnet (⑤ in den 2A-2C). Die Gesamtverstärkung 250 und der EAG-Ausgang ist im Bereich von 0-5 V wobei Null bei 2,5 V. </li></ol></li><li> Die Elektroden an den Differenzeingängen EAG (② in den Fig. 2A-2C). Verbinden der Aufnahmeelektrode an den invertierenden Eingang des INA121 positive EAGs erhalten. </li><li> Verbinden Sie den EAG-Ausgang (⑥ in 2A-2C) zu den 12 analogen Eingänge der Erweiterungsplatine des Roboters. Da jeder Eingang sequentiell jede Millisekunde zu lesen, ist die Abtastfrequenz 1 kHz. </li></ol> 4. Software Interface Die Hauptfäden enthält eine grafische Benutzeroberfläche (GUI), Methoden zur Signalerfassung und die verschiedenen Funktionen zur Steuerung des Roboters. <ol><li> Schreiben Sie eine GUI (2D) in Qt-C + + fo<html> r Daten-Visualisierung, digitale Filterung (20 Hz 5. Ordnung Butterworth-Tiefpassfilter) und Geruchserkennung von der EAG. Entweder durch Entfalten der EAG mit einem geeigneten Filter (Engineering-Ansatz, Abschnitt 4.2), oder durch die Modellierung der neuronalen Mechanismen, die eine schnelle und zuverlässige Pheromondetektion in A. erlauben: Diese kann auf zwei Arten durchgeführt werden ipsilon Motten (bioinspirierter Ansatz, Abschnitt 4.3). </li><li> Entfaltung Filter. Die EAG ist gut durch eine nichtlineare Kaskade 27, die aus einer statischen Nichtlinearität besteht beschrieben <img alt="Gleichung 1" fo:content-width="0.3in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq1.jpg" /> und eine 1. Ordnung Tiefpass-Filter mit exponentiellen Impulsfunktion <img alt="Gleichung 2" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq2.jpg" /> für <img alt="Gleichung 3" fo:content-width="0.3in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq3.jpg" /> , Siehe 3A. In Reaktion auf schwankende Geruchskonzentrationwertung 4 &quot;fo: content-width =&quot; 0,3 Zoll &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/51704/51704eq4.jpg &quot;/&gt; die EAG Ausgang wird von der Faltungsintegral gegeben <img alt="Gleichung 5" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq5.jpg" /> . Entfaltungs einfach durch die Umkehrung des Systems erhalten wurden; das heißt <img alt="Gleichung 6" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq6.jpg" /> in der Frequenzdomäne. Dann <img alt="Gleichung 7" fo:content-width="1.2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq7.jpg" /> die Fourier-Transformierte der Impulsantwort <img alt="Gleichung 8" fo:content-width="1.2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq8.jpg" /> . Für die Signalerkennung, befolgen Sie die Schritte 4.2.1 bis 4.2.3. <ol><li> Führen die Entfaltungsprozeß in der Zeitdomäne als <img alt="Gleichung 9" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq9.jpg" /> und <img alt="Gleichung 10" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq10.jpg" /> Fig. 3B. </li&gt; <li> Ungefähre die Nichtlinearität <img alt="Gleichung 11" fo:content-width="0.3in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq11.jpg" /> durch eine Polynomfunktion. Setzen Sie die Parameter Polynom und die Zeit auf Input-Output-Datenpaare konstant den mittleren quadratischen Fehler zwischen realen minimieren <img alt="Gleichung 4" fo:content-width="0.3in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq4.jpg" /> und rekonstruiert <img alt="Gleichung 12" fo:content-width="0.3in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq12.jpg" /> Geruchskonzentration. </li><li> Erkennen die Pheromon-Hits, wenn <img alt="Gleichung 12" fo:content-width="0.3in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq12.jpg" /> eine vordefinierte Schwelle übersteigt. </li></ol></li><li> Neuromorphe Detektor. Ein alternativer Ansatz zur Detektion besteht in Nachahmung der Biologie. In A. ipsilon Motten, zentralen Neuronen eine Eingabe von der Antenne reagieren auf die Pheromon mit einer stereotypen Brennerregungsmuster-Hemmung 13. Ein Hodgkin-Huxley-typ Neuronenmodell mit vier Ionenströme <img alt="Gleichung 13" fo:content-width="0.3in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq13.jpg" /> (A delayed rectifier K +-Strom, spannungsgesteuerten Na + und Ca 2 +-Ströme, einen kleinen Leitwert Ca 2 +-abhängige K +-Strom) wurde entwickelt, um die zuvor beobachteten physiologischen Reaktionen 13 reproduzieren. Für die Signalerkennung, befolgen Sie die Schritte 4.3.1 bis 4.3.3. <ol><li> Implementieren Sie die Neuron-Modell als Differentialgleichungen. Verwenden Sie die EAG-Signal als Eingangsstrom <img alt="Gleichung 14" fo:content-width="1.2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq14.jpg" /> in der Evolution des Membranpotentials <img alt="Gleichung 15" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq15.jpg" /> . Verwenden Sie eine Membrankapazität C = 22,9 pF und einen Leckstrom gegeben durch <img alt="Gleichung 16" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq16.jpg" /> mit Leitwert g L = 0.011161 uS undUmkehrpotential E L = -61,4 mV. Die Ionenströme werden beschrieben von <img alt="Gleichung 17" fo:content-width="1.2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq17.jpg" /> mit <img alt="Gleichung 18" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq18.jpg" /> von denen <img alt="Gleichung 19" fo:content-width="1.2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq19.jpg" /> sind nichtlineare Funktionen der V. vorherige Arbeit 13 für die Details. </li><li> Simulieren Sie die Neuron-Modell in Echtzeit mit Sirene durch die Integration der Differentialgleichungen mit einer 4-ter Ordnung Runge-Kutta-Verfahren und ein Zeitschritt <img alt="Gleichung 20" fo:content-width="0.1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq20.jpg" /> = 0,01 msec. Führen Sie die Testspitze V (t f)&gt; 0 mV und V (t f - <img alt="Gleichung 20" fo:content-width="0.1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq20.jpg" /> ) &lt;0 mV online Spike Zeiten zu erhalten und Interspike-Intervalle. </li><li> Erkennen derPheromon-Hits, wenn ein Platzen der Anregung (3 aufeinanderfolgende Interspike-Intervallen &lt;70 ms) wird durch Hemmung (Interspike-Intervall ≥ 350 ms) gefolgt, siehe Abbildung 3C. </li></ol></li></ol>

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<li>Martin-Moraud, E., Martinez, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effectiveness+and+robustness+of+robot+infotaxis+for+searching+in+dilute+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+neurorobotics%22%5BJournal%5D)">Effectiveness and robustness of robot infotaxis for searching in dilute conditions.</a> Frontiers in neurorobotics. , (2010).</li>
<li>Masson, J. -B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfactory+searches+with+limited+space+perception%29%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Olfactory searches with limited space perception).</a> PNAS. 110, 11261-11266 (2013).</li>
<li>Masson, J. -B., Bailly Bechet, M., Vergassola, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chasing+information+to+search+in+random+environments%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+A%3A+Math.+Theor%22%5BJournal%5D)">Chasing information to search in random environments.</a> J. Phys. A: Math. Theor. 42, (2009).</li>
</ol>

Autoren haben nichts offenzulegen.

Vor fast zwanzig Jahren Kanzaki und seine Kollegen Pionier der Idee der Verwendung von EAG auf olfaktorische Roboter 29-30. Ihre Technik wurde ursprünglich auf exzidierten Antennen basiert. Hier, aus intakten Antennen aufgenommen wir, um die Empfindlichkeit und die Lebensdauer des Präparats zu verbessern. Andere Studien 31-32 bemerkte auch die Überlegenheit der Ganzkörper-Präparate über isolierte Antennen. In unserem Roboter-Experimente, erfahren wir stabile Aufnahmen innerhalb eines Tages. Im Gegensatz zu isolierten Antennen aufgezeichnet EAGs haben eine Lebensdauer von 2 h (Abbildung 5). Unsere EAG-Roboterplattform wurde in erster Linie entwickelt, um biologische Hypothesen über olfaktorische Kodierung und Suchstrategien in 13 Insekten testen. Ähnlich wie bei zentralen Neuronen eine Eingabe von Insektenfühler angeschlossen wir ein Neuronenmodell zu einem echten Motten Antenne auf einem Roboter durchgeführt und Pheromonerkennung auf der Grundlage seiner Brennmuster. Erkennung und Nicht-Detektion Ereignisse warendann benutzt, um den Roboter zu der Pheromonquelle anzutreiben. Die reaktive Suchstrategie hier betrachteten wurde von den Verhaltensmustern von männlichen Motten durch einen Sexuallockstoff angezogen inspiriert. Es entwickelte sich unter Laborbedingungen (Fig. 6), so dass die Lokalisierung eines niedrigen Emissionsquelle (Pheromon Dosis von 10 ug in unserem Fall gegenüber 10 mg in früheren Arbeiten 24) in einem relativ großen Suchraum (Anfangsabstand von der Quelle 2 m gegenüber 10 cm in früheren Experimenten 20-21). Diese Roboter-Experimente sollte als ein Proof of Concept zeigt, dass Insektenfühler sind für die Roboterriech Suche berücksichtigt werden. Obwohl Insektenfühler sind dafür bekannt, giftige Gase, Drogen und Sprengstoff 9-11 zu reagieren, sind einige Erweiterungen für den Umgang mit realen Anwendungen benötigt werden. Erstens kann eine anspruchsvollere Suchmethode 34-36 effizienter sein bei Entfernungen über 10 m, wenn der Rückkaufder Fahne wird sehr unwahrscheinlich. Zweitens kann es notwendig sein, EAGs aus verschiedenen Spezies in einer bio-elektronischen Nase Konfiguration 14 um Riechstoffe Interesse erkennen kombinieren. Drittens kann Stereo-Sensing-Funktionen durch die Aufnahme von den beiden Antennen des gleichen Insekten erhalten als nützlich erweisen, in Bezug auf Effizienz. Zwei parallel eingesetzten Sensoren können in der Tat erhöhen Direktionalität. Viertens, Erweiterungen der Suchstrategie auf Tarif Roboter sucht 37 sind, sollen für die Praxis als auch wenn sie nicht im Fall der Motten biologisch relevanter werden.

Heute werden die Tiere wie Hunde häufig in Sicherheitsanwendungen, die die Lokalisierung von chemischen Lecks, Drogen und Sprengstoff wegen ihrer ausgezeichneten Geruchserkennungsfunktionen beinhalten 16 verwendet. Doch zeigen sie Verhaltensänderungen, müde nach umfangreichen Arbeiten und erfordern häufige Umschulung als ihre Leistung im Laufe der Zeit 17 abnimmt. Eine Möglichkeit, diese Einschränkungen zu umgehen, ist es, ausgebildete Hunde durch olfaktorische Roboter ersetzen. Dennoch, Tracking Düfte und Geruchsquellen ist eine große Herausforderung in der Robotik. In turbulenten Umgebungen, die Landschaft ist von einer Geruchswolke sehr heterogen und unsicher, und besteht aus 4 Patches sporadisch befindet. Selbst bei mäßigen Abständen von der Quelle, so kurz wie nur wenige Meter, Erkennungen werden sporadisch und nur Hinweise liefern weise. Darüber hinaus werden lokale Konzentrationsgradienten während Erkennungen in der Regel nicht auf die Quelle verweisen. Angesichts Scheibeontinuierliche Informationsfluss und begrenzten lokalen Informationen, wenn Erfassungen gemacht, wie man einen Roboter in Richtung der Quelle navigieren? Es ist bekannt, dass Insekten wie männliche Falter verwenden chemische Kommunikation, ihre Partner über lange Strecken (mehrere hundert Meter) erfolgreich lokalisieren. Um dies zu tun, nehmen sie ein stereotypes Verhalten 18-20: Überspannungs sie gegen den Wind beim Erfassen einen Geruch Patch und führen Sie eine erweiterte Suche Guss genannt, wenn Informationen Geruch verschwindet. Dieser Anstieg Guss-Strategie ist rein reaktiv, dh Aktionen werden vollständig von aktuellen Wahrnehmungen (Nachweis-und Nicht-Erkennung Ereignisse) bestimmt. Doch hatte seine Umsetzung auf olfaktorische Roboter Erfolg in der Vergangenheit beschränkt, weil der Nachweis von Geruchs Patches wird durch die Langsamkeit der künstlichen Gassensoren behindert. Metalloxid-Sensoren in den meisten der Geruchs Robotern verwendeten Reaktions-und Erholungszeiten von einigen zehn Sekunden, so daß sie im allgemeinen herauszufilterndie Konzentrationsschwankungen in turbulenten Federn 21 angetroffen. Im Gegensatz dazu ist die Reaktionszeit von Insektenchemorezeptoren ist viel kürzer, z. B. der Anstiegszeit des Insekten Elektroantennogramme (EAG) weniger als 50 msec 22. Folglich kann durch Verwendung von Insekten EAGs, Geruchsimpulse mit Frequenzen von einigen Hertz 23 gelöst. Diese Eigenschaft macht EAG-Sensoren auch für die Detektion von Geruchsfäden in natürlichen Federn geeignet. Wir beschreiben hier ein Protokoll für die Einbettung von Insekten EAGs an Robotern was eine effiziente Geruchs Suche mit Überspannungs-und Casting-Strategien.

<table><tbody><tr><td>Agrotis ipsilon</td><td>PISC http://www-physiologie-insecte.versailles.inra.fr/indexenglish.php</td><td></td><td>moth</td></tr><tr><td>Roboter Khepera III</td><td>K-team www.k-team.com</td><td></td><td>Khe3Base + KorBotLE + KorWifi</td></tr><tr><td>KoreIOLE</td><td>K-team</td><td></td><td>Input/Output Erweiterungsboard</td></tr><tr><td>EAG-Roboterschnittstelle</td><td>LORIA www.loria.fr</td><td></td><td>Maßgeschneiderte Hard- und Software</td></tr><tr><td>Sirene</td><td>LORIA&nbsp;</td><td></td><td>neuronaler Simulator sirene.gforge.inria.fr</td></tr><tr><td>Eagle</td><td>CadSoft www.cadsoftusa.com</td><td></td><td>PCB-Design-Software</td></tr><tr><td>Mikromanipulator</td><td>Narishige / Bio-logic</td><td>UN-3C</td><td></td></tr><tr><td>Magnetbasis</td><td>Narishige/ Bio-logic</td><td>USM-6</td><td></td></tr><tr><td>Adapter</td><td>Narishige/ Bio-logic</td><td>UX-6-6</td><td></td></tr><tr><td>Rotule</td><td>Narishige/ Bio-logic</td><td>UPN-B</td><td></td></tr><tr><td>Mikroschere</td><td>MORIA / Phymep</td><td>15371-92</td><td></td></tr><tr><td>Stereomikroskop Zeiss St&eacute; mi 2000</td><td>Fisher Scientific</td><td>B19961</td><td></td></tr><tr><td>Lichtquelle 20 W KL200</td><td>Fisher Scientific</td><td>W41745</td><td></td></tr><tr><td>Narishige PC-10 Na PC-1</td><td>Narishige</td><td>Narishige PC-10</td><td></td></tr><tr><td>Kapillaren Na PC-1</td><td>Fisher scientific</td><td>C01065</td><td></td></tr><tr><td>Pheromon cis-7-Dodecenylacetat(Z7-12:OAc)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>259829</td><td></td></tr><tr><td>Packung mit 3 Pipetten: 2-20 & Mikro; L/ 50-200 &Mikro; l/ 100-1.000 &Mikro; l</td><td>Eppendorf</td><td>4910000514</td><td>Zur Pheromonverdünnung und Abscheidung auf Papierfilter</td></tr><tr><td>Gassensor TGS2620&nbsp;</td><td>Figaro www.figarosensor.com</td><td></td><td>Optional, zum Vergleich mit EAG</td></tr><tr><td>Elektrodenabzieher</td><td>Narishige&nbsp;</td><td>PC-10</td><td></td></tr></tbody></table>

mit insekten elektroantennogramm sensoren auf autonome roboter für riech suchen

Using Insect Electroantennogram Sensors on Autonomous Robots for Olfactory Searches

Roboter entwickelt, um chemische Lecks in gefährlichen Industrieanlagen 1 oder explosive Spuren in der Landminenfelder 2 Gesicht das gleiche Problem wie Insekten auf Nahrungssuche oder die Suche nach drei Kumpels verfolgen: das olfaktorische Suche wird durch die Physik der turbulenten Transport 4 eingeschränkt. Die Konzentration Landschaft von Wind getragen Gerüche ist diskontinuierlich und besteht aus sporadisch befindet Patches. Eine Voraussetzung, um Geruchs Suche ist, dass eine intermittierende Patches Geruch erkannt werden. Aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit und Empfindlichkeit 6.5 bietet das Riechorgan der Insekten eine einzigartige Gelegenheit für die Erkennung. Insektenfühler sind in der Vergangenheit benutzt worden, um nicht nur Sexualpheromone 7, sondern auch Chemikalien, die für den Menschen relevant sind, z. B. flüchtigen Verbindungen aus Krebszellen, 8 oder giftige und illegale Substanzen ausgeh 9-11 zu erkennen. Wir beschreiben hier ein Protokoll für die Verwendung von Insektenfühler auf autonome Roboter eind präsentieren ein Proof of Concept für die Verfolgung von Geruchsschwaden zu ihrer Quelle. Die weltweite Reaktion von Riechzellen in situ in Form von Elektroantennogramme (EAG) erfasst. Unsere experimentellen Design, basierend auf einer gesamten Insekten Herstellung ermöglicht stabile Aufzeichnungen innerhalb eines Arbeitstages. Im Vergleich EAGs auf geschnitten Antennen haben eine Lebensdauer von 2 Stunden. Eine benutzerdefinierte Hardware / Software-Schnittstelle zwischen den EAG-Elektroden und einem Roboter entwickelt. Das Messsystem löst individuellen Geruch Patches bis zu 10 Hz, was die Zeitskala der künstlichen chemischen Sensoren 12 überschreitet. Die Effizienz der EAG-Sensoren für olfaktorische Suche wird weiter in den Antrieb des Roboters in Richtung einer Quelle des Pheromons gezeigt. Durch die Verwendung identischer olfaktorischen Reizen und Sensoren wie in echten Tieren, bietet unser Roboter-Plattform ein direktes Mittel zur Prüfung der biologischen Hypothesen über olfaktorische Kodierung und Suchstrategien 13. Es kann auch als nützlich erweisen, zum Nachweis anderer Riechstoffe InteressenKombination aus verschiedenen EAGs Insektenarten in einer bioelektronischen Nase Konfiguration 14 oder mit nanostrukturierten Gassensoren, die Insektenfühler 15 imitieren.

Die oben beschriebene Protokoll wurde mit kurzen Impulsen von 20 ms Pheromon (Dosis 1 ug und 10 ug) direkt auf der Antenne aufgeblasen getestet. 4A zeigt die EAGs in Reaktion auf Pheromon Impulse. Sie sind positiv, weil die Aufzeichnungselektrode mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers verbunden ist, wie in Schritt 3.3 beschrieben. Wie von dem Leistungsspektrum angezeigt, ist das Messsystem in der Lage, Impulse Pheromon bis 10 Hz bis zu beheben. Zum Vergleich testeten wir auch ein handelsübliches Gassensor. Die TGS2620 ist für den Nachweis von Lösungsmitteldämpfen hergestellten Metalloxid-Sensor. Obwohl der Sensor stellt eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Ethanol, war es nicht in der Lage, um Variationen in der Konzentration folgen (siehe die gestrichelte Kurve in Abbildung 4B). Das Problem stammt aus dem Sensorgehäuse. Die TGS2620 ist mit einer Kappe, die eine flammfestem Edelstahl Gaze hat kommerzialisiert. Die Reaktionszeit ist langsam, da in der Praxis dauert esgewisse Zeit, damit das Gas durch die Gaze diffundieren und erreichen die Metalloxidoberfläche. Recovery ist auch langsam, weil es Zeit braucht, um den Sensor zu reinigen, wenn das Gas im Inneren der Kappe gefangen. Wir haben deshalb die Kappe entfernt und diese Modifikation verbessert die Dynamik erheblich (siehe die Ebene Kurve in Abbildung 4B). Noch gab es einen Faktor zehn zwischen der EAG und TGS2620 (10 Hz gegenüber 1 Hz). Dieser Vergleich ist jedoch qualitative als EAG TGS2620 und die nicht unter den gleichen Bedingungen getestet. Wir untersuchten dann die Stabilität über die Zeit unseres ganzen Insektenpräparat (n = 12 Motten) im Vergleich zu ausgeschnittenen Antennen (n = 7 Antennen). Die EAG wurde periodisch in Reaktion auf Reize Pheromon (Dauer 500 ms, Dosis 1 ug) aufgezeichnet. Raw EAGs (in mV) wurden relativ EAGs umgewandelt (in Prozent vom Ausgangswert zum Zeitpunkt t = 0) erhalten. Abbildung 5 zeigt sehr gute Stabilität unseres ganzen Insekten prepbereitung innerhalb eines Arbeitstages. Im Gegensatz dazu verzeichnete EAGs an isolierten Antennen Abnahme schnell über die Zeit, so dass das Signal fällt auf die Hälfte des Ausgangswertes nach nur 1,5 Stunden. Diese Zeitabhängigkeit ist gut mit einer exponentiellen Zerfall mit einer Lebensdauer von 2 h beschrieben. Schließlich untersuchten wir die Fähigkeit des EAG Roboter-Plattform zu, um eine Geruchsquelle (Pheromonverbindung Z7-12: OAc) suchen, unter Verwendung eines reaktiven Suchstrategie (6A). Die Suchstrategie vereint gegen den Wind Anstieg jedes Mal das Pheromon wird mit Spiral Gießen in der Abwesenheit von Erkennungen 28 erfasst. Die Gegenwart von Pheromon ist aus der EAG durch die neuromorphe Detektor erfasst, wie in Schritt 4.3 beschrieben. Zwei Beispiele von EAG bei der Suche sind in Abbildung 6B gezeigt. Ohne die Geruchsquelle bleibt die EAG um Null (also 2,5 V) mit sehr wenigen oder keinen Erkennungen. Der Roboter führt Spirale Gießen und in der Regel lässt den Suchraum befErz Erreichen der Zielposition (in 92% der Studien, n = 26 Studien, 6C rechts). Mit der Geruchsquelle (6C links), präsentiert der EAG Ausbrüche von Aktivität (Erkennungen) mit Zeiten der Stille (keine Nachweise) verflochten. Spiral Gießen tritt vor allem bei der Fahne Kontur (6C links, rote Linie) und scheint eine effiziente Strategie für die Verlagerung der Mittelfahne, wenn der Geruch wird verloren sein. In diesem Zustand wird die Quelle allgemein gefunden (Erfolgsrate = 96%, n = 44 Versuche). <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51704/51704fig1highres.jpg" width="500" /> Abbildung 1. Ganzinsekten EAG Vorbereitung und Roboter-Setup. A) Die Elektroantennogramm (EAG) wird von einer ganzen Insekten Vorbereitung (siehe Text für Details). B) aufgezeichnet Die Zubereitung ist auf der rob montiertot. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51704/51704fig1highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51704/51704fig2highres.jpg" width="500" /> Abbildung 2. Hardware-Software-Schnittstelle. A) Eagle-Schema der Hardware. Die Schaltung besteht aus sechs Abschnitten (siehe Text für Details). Es ermöglicht Filterung (Frequenzband von 0,1 bis 500 Hz, Kerb bei 50 Hz), Verstärkung (Gesamtgewinn 250X) und Signalanlage im Bereich von 0-5 V. B) Eagle-Layout zeigt Leitungen aus Kupfer (die obere ist rot, und der unten in blau) und Löcher (in grün). C) Leiterplatte (PCB), die die einzelnen Elemente. D) Grafische Benutzerschnittstelle (GUI) in Qt-C + + für die Datenvisualisierung (rote Kurve = EAG-Eingang, grüne Spur geschrieben= Neuronenmodell Ausgang), Filter-Design und Signalerkennung. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51704/51704fig2highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Fig. 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51704/51704fig3highres.jpg" width="500" /> Abbildung 3. Signalerkennung aus der EAG. A) Elektroantennogramm (EAG)-Modell. Die EAG wird durch eine nichtlineare Kaskade 27, die von einer statischen Nichtlinearität gefolgt von einer 1. Ordnung Tiefpaßfilter mit exponentieller Impuls-Funktion besteht modelliert <img alt="Gleichung 21" fo:content-width=".2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq21.jpg" /> . Die EAG Ausgang wird von der Faltungsintegral mit vorgegebenen <img alt="Gleichung 22" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq22.jpg" /> . B)-Engineering-Ansatz. Die Entfaltung filter schreibt <img alt="Gleichung 23" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq23.jpg" /> und <img alt="Gleichung 24" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq24.jpg" /> , Siehe Text für Details. Geruch Begegnungen (Hits) werden erkannt, wenn <img alt="Gleichung 12" src="/files/ftp_upload/51704/51704eq12.jpg" /> einen vordefinierten Grenzwert überschreitet. C) Bio-inspirierten Ansatz. Ein Hodgkin-Huxley-Typ Neuronenmodells mit fünf internen Ströme (Leck, K +, Na +, Ca 2 + und SK) wird verwendet, um die beobachtete Brennerregungsmuster-Hemmung (EI) zu reproduzieren experimentell beobachteten 13. Zur Signalerfassung wird das EAG Signal verwendet als Eingangsstrom und Treffer detektiert, wenn ein Burst von Anregung durch Hemmung in der Feueraktivität verfolgt. <img alt="Fig. 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51704/51704fig4highres.jpg" width="500" /> &lt;<html> br /&gt; Abbildung 4. EAG Reaktionszeit. A) EAG Aufnahmen in Reaktion auf Impulse von 20 ms Pheromon (Dosis 1 ug und 10 ug) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten (1, 2, 4, 6, 8 und 10 Impulsen / s) geliefert wird. Die normalisierte EAG Leistungsspektrum für einen Reiz bei 1 und 10 Hz (Dosis 1 ug und 10 ug) gepulst gezeigt. Die EAG löst Einzelimpulse von bis zu 10 Hz beträgt. B) Aufnahmen von Gassensor TGS2620 in Reaktion auf Ethanol (schwankenden Konzentration). Die gestrichelten Kurven sind und Klar der Sensorantwort mit und ohne die Kappe auf. Der Sensor mit der Kappe hat eine Reaktionszeit von zehn Sekunden und kann nicht so folgt den Schwankungen der Gaskonzentration. Die TGS2620 ohne Kappe löst individuellen Schwankungen von bis zu 1 Hz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51704/51704fig4highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> immer &quot;&gt; <img alt="Figur 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51704/51704fig5highres.jpg" width="500" /> Abbildung 5. EAG Stabilität (ganze Insekten Vorbereitung vs geschnitten Antenne). Die EAG wurde jede Stunde während 8 h für die ganze Insekten Zubereitung (n = 12 Motten) alle 20 min während 3,2 h für exzidierten Antennen (n = 7 Antennen) aufgezeichnet. Die Abbildung zeigt die relative EAGs (in Prozent vom Ausgangswert zum Zeitpunkt t = 0) erhalten. Die Zeitabhängigkeit für die ausgeschnittenen Antennen ist gut durch einen exponentiellen Abfall mit einer Lebensdauer von 2 Stunden (Halbwertszeit von 1,5 h) ausgestattet. <img alt="Fig. 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51704/51704fig6highres.jpg" width="500" /> Abbildung 6. Robotic Experimenten. A) Der Anstieg Guss-Strategie kombiniert Luv Anstieg in derAnwesenheit der Geruch mit Spiral Gießen in seiner Abwesenheit 28. B) Typische EAG bei der Suche aufgenommen, während sich der Roboter bewegt (mit und ohne Geruch). C) Roboterbahnen mit Geruch (n = 44 Studien) und ohne Geruch (n = 26 Studien). Die rote gestrichelte Linie stellt die Wolke Kontur, wo 90% aller Erfassungen während der Versuche aufgetreten. Versuchsbedingungen: Suchraum = 4 mx 2,5 m, Robotergeschwindigkeit = 5,6 cm / sec, target = 10 ug Pheromon auf einem Papierfilter abgeschieden und ersetzt alle 2 Versuche, Roboter Anfangsposition = 2 m vom Ziel, Windgeschwindigkeit = 0,9 ± 0,2 m / sec am Zielort. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51704/51704fig6highres.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

Wir beschreiben ein Protokoll für die Verwendung von Insektenantennen in Form von Elektroantennogrammen (EAGs) auf autonomen Robotern. Unser experimentelles Design ermöglicht stabile Aufzeichnungen innerhalb eines Tages und löst einzelne Geruchspatches bis zu 10 Hz auf. Die Effizienz von EAG-Sensoren für die olfaktorische Suche wird demonstriert, indem ein Roboter zu einer Geruchsquelle gefahren wird.

Mit Insekten Elektroantennogramm Sensoren auf Autonome Roboter für Riech Suchen

Robots designed to track chemical leaks in hazardous industrial facilities1 or explosive traces in landmine fields2 face the same problem as insects ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, Elektrogramme oder EEGs von einem gesamten Insektenpräparat aufzuzeichnen und Insektenantennen als Biosensoren in olfaktorischen Robotern einzusetzen. Dies wird erreicht, indem das Tier zunächst in einem Styroporblock fixiert wird. Der zweite Schritt besteht darin, zwei EAG-Elektroden anzubringen: eine Referenzelektrode im Halsbereich des Insekts und eine Ableitpipette an der Antennenspitze.Anschließend werden die Elektroden mit einer Elektrophysiologie-Platine verbunden, die eine ausreichende Signalverstärkung und -filterung bietet. Der letzte Schritt besteht darin, die EAG-Präparation auf einem mobilen Roboter zu montieren. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die zeigen, wie eine olfaktorische Navigation in Richtung einer Duftstoffquelle erfolgt, indem identische Sensoren wie bei echten Tieren verwendet werden.Diese robotische Plattform bietet eine direkte Möglichkeit, Hypothesen über olfaktorische Beschichtungen und olfaktorische Navigation bei Insekten zu testen. Der Vorteil der heute vorgestellten Technik im Vergleich zu bestehenden Methoden, die auf der Ausschneidung und der Antennen-E.-A.-A.-Ableitung basieren, liegt darin, dass sie stabilere Ableitungen über einen längeren Zeitraum ermöglicht. Um die EAG von einer Ganzinsektenpräparation aufzuzeichnen, chlorieren Sie zunächst zwei Silberdrähte, indem Sie sie 10 bis 20 Minuten lang in eine konzentrierte Bleichmittel-Lösung eintauchen, und spülen Sie sie danach ab.Dieser Prozess verhindert die Polarisierung der Elektroden. Stellen Sie Glaselektroden aus feuerpolierten Kapillaren her, wobei die Feuerpolitur verhindert, dass der chlorierte Silberdraht durch die Elektroden zerkratzt wird. Betäuben Sie anschließend einen männlichen Falter mit Kohlendioxid und platzieren Sie ihn in einen Styroporblock, sodass der Kopf oben herausragt. Befestigen Sie den Kopf des Insekts mit Malerkrepp um den Hals und führen Sie einen Silberdraht, der als Referenzelektrode dient, in den Hals ein. Unter einem Stereomikroskop fixieren Sie eine der Antennen mit dünnen Streifen Malerkrepp an der Spitze und an der Basis. Schneiden Sie mit einer chirurgischen Schere die distalen zwei bis drei Segmente der Antenne aus. Positionieren Sie dann die Glaselektrode mit einem Mikromanipulator nahe der Schnittstelle der Antenne. Schneiden Sie mit einer Pinzette die Spitze der Glaskapillare ab, um einen Durchmesser zu erhalten, der geringfügig größer ist als die Schnittstelle der Antenne.Füllen Sie die Glaspipette mit der Pufferlösung. Stecken Sie dann die abgeschnittene Spitze der Antenne mit Hilfe des Mikromanipulators in die Glaskapillare. Schlussendlich führen Sie den als Ableitelektrode dienenden Silberdraht in das größte Ende der Glaskapillare ein und montieren die gesamte Präparation.Das sind die Insektenelektroden und der Mikromanipulator auf einer Metallplatte, die an der Oberseite des Roboters befestigt ist. Entwerfen Sie eine Hardware-Schnittstelle, um die EAG-Ausgangsspannung auf den für die Erweiterungsplatine des Roboters geeigneten Bereich anzupassen, wie im Textprotokoll beschrieben. Integrieren Sie kurz einen Verstärker mit hohem Eingangswiderstand, einen Tief- und Hochpassfilter sowie einen Verstärker der zweiten Stufe.Als Nächstes schließen Sie die Elektroden an die differentiellen EAG-Eingänge an. Verbinden Sie die Ableitelektrode mit dem invertierenden Eingang des Vorverstärkers, um positive EEGs zu erhalten. Eine benutzerdefinierte C++-Software wurde entwickelt, um eine grafische Benutzeroberfläche sowie verschiedene Funktionen zur Signalerkennung und zur Steuerung des Roboters zu implementieren.Die Signaldetektion kann durch Modellierung der neuronalen Mechanismen erfolgen, die eine schnelle und zuverlässige Pheromonerkennung ermöglichen. Bei Motten reagieren zentrale Neuronen, die Eingangssignale von der Antenne erhalten, mit einem stereotypen Feuermuster aus Erregung und Hemmung auf das Pheromon. Um die Signaldetektion zu realisieren, wird das Neuronmodell als Differentialgleichungen implementiert, die im Textprotokoll zu finden sind. Detektieren Sie die Pheromonereignisse immer dann, wenn ein Erregungsburst auftritt, definiert als drei aufeinanderfolgende Interspikelintervalle.Kürzer als 70 Millisekunden gefolgt von einer Hemmung, definiert durch ein interspike-Intervall von größer oder gleich 350 Millisekunden. Die EEGs als Reaktion auf Pheromonimpulse zeigen, dass das Messsystem Pheromonimpulse bis zu 10 Hertz auflösen kann. Das EAG wurde periodisch als Reaktion auf Pheromonstimulationen aufgezeichnet, um die zeitliche Stabilität der gesamten Insektenpräparation zu testen.Im Vergleich zu ausgeschnittenen Antennen zeigt die Ganzinsektenpräparation eine gute Stabilität innerhalb eines Arbeitstages. Im Gegensatz dazu nehmen EEGs, die an isolierten Antennen aufgezeichnet werden, schnell mit der Zeit ab, sodass das Signal bereits nach nur 1,5 Stunden auf die Hälfte seines Anfangswerts fällt. Diese zeitliche Abhängigkeit wird durch einen exponentiellen Zerfall mit einer Lebensdauer von zwei Stunden beschrieben.Schließlich wurde die Fähigkeit der EAG-robotischen Plattform getestet, mithilfe einer reaktiven Suchstrategie nach einer Duftstoffquelle zu suchen. Die Suchstrategie kombiniert jedes Mal, wenn das Pheromon detektiert wird, eine Aufwärtsbewegung gegen den Wind mit einer spiralförmigen Suchbewegung. In Abwesenheit von Detektionen, wenn keine Duftquelle vorhanden ist, bleibt das EAG nahe null mit sehr wenigen oder keiner Detektion, und der Roboter führt eine spiralförmige Suchbewegung durch, wodurch er in der Regel den Suchraum verlässt, bevor er den Zielort erreicht.Umgekehrt zeigt das EAG bei Anwesenheit der Geruchsquelle Aktivitätsausbrüche infolge von Detektionen, die sich mit Phasen der Stille bei fehlenden Detektionen abwechseln. Spiralförmiges Suchverhalten tritt hauptsächlich am Plume-Rand auf und scheint eine effiziente Strategie darzustellen, um die Mittellinie der Geruchsfahne wiederzufinden, wenn der Geruch verloren gegangen ist. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man Elektroantennogramme von einer Wandinsektenpräparation aufzeichnet und Insektenantennen auf olfaktorischen Robotern verwendet.

using-insect-electroantennogram-sensors-on-autonomous-robots-for

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Insect olfaktorischen Systeme bieten einzigartige Möglichkeiten für die Aufnahme Riechstoff-induzierten Reaktionen in den Formen der Elektroantennogramme (EAG) und Single Sensillum Aufnahmen (SSR), die Antworten zusammengefasst sind von allen Geruchsrezeptor Neuronen (ORNs) an der Antenne befindet und von denen in einzelnen untergebracht Sensillen, jeweils.

Elektrophysiologische Messungen von einer Moth Riechsystem

Geruchssinn vermitteln viele verschiedene Verhaltensweisen bei Insekten, und sind oft komplexe Mischungen von Dutzenden bis Hunderten von flüchtigen Verbindungen bestehen. Mittels Gaschromatographie mit Multi-Kanal-Aufnahme in das Insekt Antennallobus beschreiben wir eine Methode zur Identifizierung von biologisch aktiven Verbindungen.

Identifikation der olfaktorischen Flüchtige mittels Gaschromatographie-Multi-unit Recordings (GCMR) im Insect Antennallobus

Wir zeigen Varianten der extrazellulären Multi-Unit-Aufnahmetechnik, um Geruch hervorgerufenen Reaktionen in den ersten drei Stufen der wirbellosen olfaktorischen charakterisieren. Diese Techniken können leicht an ensemble Aktivität in anderen neuronalen Systemen sowie zu untersuchen.

Multi-unit Recording Methoden zur neuronalen Aktivität in der Locust Charakterisieren (<em&gt; Schistocerca Americana</em&gt;) Olfaktorische Circuits

Bettwanzen verlassen sich auf olfaktorische Rezeptorneuronen, die in ihren antennen olfaktorischen Sensillen untergebracht sind, um Semiochemikalien in der Umwelt zu erkennen. Mit Hilfe der Einzelsensillum-Aufzeichnung demonstrieren wir eine Methode zur Bewertung der Reaktion von Bettwanzen auf Semiochemikalien und untersuchen den damit verbundenen Kodierungsprozess.

Verwenden von Einzel Sensillum Aufnahme auf Riech Neuron Antworten von Bed Bugs zu Semiochemicals Detect

Die Fähigkeit, eine Geruchsquelle zu lokalisieren, ist für Insekten Überleben notwendig und wird voraussichtlich künstlichen geruchs Tracking anwendbar. Das Insekt gesteuerte Roboter wird von einem tatsächlichen silkmoth angetrieben und ermöglicht es uns, die geruchs Tracking-Fähigkeit von Insekten durch eine Roboterplattform zu bewerten.

Insekt gesteuerte Roboter: Ein mobiler Roboter-Plattform, die geruchs Tracking-Fähigkeit eines Insekts zur Bewertung

Dieses Papier beschreibt ein detailliertes und hochwirksames RNA- in situ- Hybridisierungsprotokoll, insbesondere für Low-Level-exprimierte Odorant Receptor (OR) -Gen sowie andere Gene in Insektenantennen unter Verwendung von Digoxigenin (DIG) -markierten oder Biotin-markierten Sonden.

Lokalisierung von Odorant-Rezeptor-Genen in Locust-Antennen durch RNA<em&gt; In Situ</em&gt; Hybridisierung

Das Gesamtziel dieses Protokolls ist es, zu zeigen, wie man Geruchsstoffe mit geringer Flüchtigkeit für die Single-Sensillum-Aufzeichnung von Drosophila- olfaktorischen Rezeptor-Neuronen, die auf langkettige cutikuläre Pheromone reagieren, präsentieren kann.

Elektrophysiologische Aufzeichnung von<em&gt; Drosophila</em&gt; Trichoid Sensilla in Reaktion auf Odoranten der niedrigen Volatilität

Dieses Protokoll beschreibt Schritte zur Nutzung der neuartigen Software, SwarmSight, für Frame-by-Frame-Tracking von Insekt Antenne und Rüssel Positionen von herkömmlichen Web Kamera Videos mit konventionellen Computern. Die kostenlose, Open-Source-Software verarbeitet Bilder etwa 120 Mal schneller als Menschen und führt zu besser als menschliche Genauigkeit.

SwarmSight: Echtzeit-Tracking von Insekten Antenne Bewegungen und Rüssel Erweiterung Reflex mit einem gemeinsamen Vorbereitung und konventioneller Hardware

Der vorliegende Artikel beschreibt ein Schritt-für-Schritt-Protokoll für erfolgreiche und rauscharme Elektroantennogramme bei verschiedenen Gattungen von Mücken, einschließlich Weibchen und Männchen.

Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Mücken-Elektroantennographie

Diese Studie stellt experimentelle Protokolle für eine biohybride Geruchserkennungsdrohne vor, die auf Seidenmottenantennen basiert. Der Betrieb eines experimentellen Elektroantennennogramms mit Seidenmottenantennen wird vorgestellt, zusätzlich zur Struktur einer Bio-Hybrid-Drohne, die für die Lokalisierung von Geruchsquellen mit dem Spiral-Surge-Algorithmus entwickelt wurde.

Elektroantennen-basierte Bio-Hybrid-Geruchserkennungsdrohne mit Seidenmottenantennen zur Lokalisierung von Geruchsquellen

Erfahren Sie die Aufzeichnung von Elektroantennogrammen aus ganzen Insektenpräparationen für die robotische Riechnavigation. Diese Methode ermöglicht stabile Langzeitmessungen und effektive Ortung von Geruchsquellen.

Mit Insekten Elektroantennogramm Sensoren auf Autonome Roboter für Riech Suchen

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