苍蝇可以用来探测化学武器

IUPUI科学学院的研究人员发现，吹蝇可以用作化学传感器，特别关注化学战剂的检测。

尽管广泛禁止使用化学武器，但在最近的叙利亚内战等冲突中，化学武器仍被使用。一些专家担心，乌克兰战争可能会使用化学武器。IUPUI的一项研究表明，吹蝇可以作为一种更安全的替代品，用于调查这些武器以及环境中其他化学物质的使用，使人类远离潜在的危险情况。

这项研究发表在《环境科学与技术》杂志上。这项研究是通过美国国防高级研究计划局的合同资助的。

“虻无处不在，它们非常擅长对我们周围的环境进行采样，”IUPUI理学院生物学副教授兼法医和调查科学项目主任克里斯汀·皮卡德说。“它们将在环境中飞行，品尝它，这些信息将存储在它们的内脏中。通过一系列实验，我们能够看到不同的环境因素会如何影响他们对化学武器模拟物的检测。”

使用化学武器模拟器进行实验的学生团队由IUPUI的化学和化学生物学以及法医和调查科学副教授尼克·马尼克(Nick Manicke)领导。模拟化学武器具有实际化学战剂的特征，但对人无毒。杀虫剂的分子行为在化学上与化学战剂相似。

马尼克说:“我们用质谱仪来确定苍蝇内脏中的化学物质。”“我们能够检测化学战剂模拟物，以及化学战剂进入环境后被分解的一些东西。如果一只苍蝇遇到水源，水中有一种化学制剂被水解了，我们就会在苍蝇身上发现这种物质。”

虽然化学战剂在环境中不会持续很长时间，但研究人员发现它们在苍蝇的肠道中保存得足够好，可以进行化学分析。他们还能够在苍蝇初次接触后的14天内检测到化学战剂模拟物，这说明了一种更安全的样本收集替代方案，而不会危及人类生命。

马尼克说:“如果一个地区太危险、太偏远或在一个限制进入的区域，或者如果一个人只想秘密地收集样本，那么他只需要放一些诱饵，苍蝇就会上钩。”“我们可以把苍蝇拉进陷阱，然后分析它们内脏里有什么，从而扫描大片区域。”

这项研究对环境科学家也有重要的应用，他们想了解污染物(如农药)是如何在环境中移动的。

“由于马尼克博士和皮卡德博士的合作，我们能够开展一个有可能产生直接影响的项目，”该研究的合著者、博士生莎拉·道林(Sarah Dowling)说。“知道我们在这个项目中所做的工作可以提高作战人员和其他与环境中的化学物质打交道的人的安全，这很令人欣慰。”

接下来，研究人员计划将他们从这项研究中学到的知识应用于由陆军环境化学研究办公室资助的一个新的两年项目。这项工作将重点检测“不敏感弹药”中的分子，这是一种不太可能意外引爆的新型爆炸性化合物。然而，正因为如此，它们倾向于在环境中沉积更多。

使用来自偏远或危险地区的吹蝇，马尼克和皮卡德将在苍蝇中寻找不敏感弹药化合物的痕迹，表明环境污染。

参考:Dowling SN, Skaggs CL, Owings CG, Moctar K, Picard CJ, Manicke NE。昆虫作为化学传感器:使用LC-MS/MS检测苍蝇中的化学战剂模拟物和水解产物。环境科学技术．56 2022;(6): 3535 - 3543。doi:10.1021 / acs.est.1c07381

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