Gyles Lewis
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Ein in Folie eingewickeltes Roboter-Halbbaby, das aussieht, als wäre es einer nervenaufreibenden avantgardistischen Kunstinstallation entkommen, hilft Forschern zu verstehen, wie viel Schmutz, Pollen, Hautzellen und Bakterien von krabbelnden Säuglingen aufgewühlt und eingeatmet werden.
Wenn neu bewegliche Babys in ihren Häusern oder an anderen Orten herumkriechen, befinden sich Mund und Nase nahe am Boden. In Innenräumen, insbesondere in Teppichbereichen, kann eine Vielzahl von Ablagerungen wie Pollen, Hautzellen, Schmutz, Pilzsporen und Bakterien eingeschlossen werden. Die neue Studie ist die erste, die die Ausbreitung und Inhalation von Trümmern in Innenräumen aus der Perspektive eines kriechenden Babys analysiert.
Um zu visualisieren, wie viel von diesen Trümmern Säuglinge mit ihren kräftigen Bewegungen aufrühren könnten, bauten Wissenschaftler ein Roboterbaby. Sie nahmen eine kriechende Babypuppe und verwandelten sie in eine silberne, beinlose Vorrichtung, die sich durch Paddeln mit den Armen nach vorne zieht und deren Kofferraum in einer Reihe von Drähten und Kabeln endet. Während der Roboter über Teile von trümmerreichen Teppichen rutschte, die aus tatsächlichen Häusern stammen, sammelten und analysierten die Autoren der Studie die Partikelwolken, die sich um ihn herum erhoben. [Superintelligente Maschinen: 7 Roboter-Futures]
"Wir haben hochmoderne Aerosolinstrumente verwendet, um die biologischen Partikel, die in der Luft um das Kind herum schweben, in Echtzeit Sekunde für Sekunde zu verfolgen", so der Co-Autor der Studie, Brandon Boor, Assistenzprofessor für Bauingenieurwesen und Umwelt und Umwelt ökologische Technik an der Purdue University, sagte in einer Erklärung.
In den Staubwolken würden biologisches Material wie Pollenpartikel, Sporen und Bakterienzellen fluoreszieren, wenn sie von Lasern beleuchtet würden, so dass die Forscher sie von nichtbiologischen Materialien in der Luft unterscheiden könnten, sagte Boor.
Anschließend führte eine mikrobiologische Gruppe am finnischen Nationalen Institut für Gesundheit und Soziales eine DNA-Analyse der Mikroben durch, die die Forscher auf Filtern gesammelt hatten.
In Bodennähe sind die Konzentrationen dieser schwimmenden biologischen Partikel etwa 20-mal dichter als höher, stellten die Forscher fest. Die Menge an Material, die von Säuglingen eingeatmet wurde, war daher um etwa das Vierfache pro Kilogramm Körpermasse signifikant höher als die Menge, die ein Erwachsener einatmen würde, berichteten die Wissenschaftler.
Dies könnte jedoch für Babys keine schlechte Sache sein, da es laut der Studie dazu beitragen könnte, das sich entwickelnde Immunsystem zu stärken.
Die Wissenschaftler und ihre albtraumhafte Kreation haben eine neuartige Methode zur Analyse der mikrobiellen Exposition mobiler Babys entwickelt, aber "es bleibt noch viel zu entdecken" über die Auswirkungen von Säuglingen, die Innenraumstaub und andere Partikel einatmen, sagte Boor in der Erklärung.
"Ich hoffe, weiterhin mit Mikrobiologen und Immunologen zusammenarbeiten zu können, um die Rolle von Raumluftmikroben und Allergenen für die Gesundheit von Kindern im frühen Kindesalter besser zu verstehen", fügte Boor hinzu.
Die Ergebnisse wurden gestern (11. Januar) online in der Zeitschrift Environmental Science and Technology veröffentlicht.
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