Subkutane Fitbits? Disse kyrne modellerer fremtidens sporingsteknologi

Livestock Labs får biomonitorer under kues hud i håp om å hjelpe bønder å oppdage sykdom tidligere, og de ønsker å bringe teknologien sin til folk også. Av

• Rachel Metz arkivside

15. mai 2018

Livestock Labs

Et sted på en melkegård i Wellsville, Utah, står tre cyborg-kyr, som ikke kan skilles fra resten av flokken.

Akkurat som de andre kyrne spiser de, drikker og tygger drøvingen. Av og til går de bort til en stor, spinnende rød-svart børste, hengt opp i storfeets rygghøyde, for en ripe. Men mens resten av kyrne bare får klø og går videre, leverer disse kyrne data. Spore implantert i kroppene deres bruker lavenergi-Bluetooth for å pinge en basestasjon i nærheten og overføre informasjon om kyrnes tyggefrekvens, temperatur og generelle vandring rundt på gården.

Disse kyrne er de første til å prøve en enhet kalt EmbediVet, laget av en oppstart som heter Livestock Labs . Foreløpig fortsetter de bare med sine normale liv, og gir utilsiktet data som hjelper til med å trene et kunstig nevralt nettverk. Håpet er at denne kunstige intelligensen i nær fremtid vil hjelpe bønder raskt og enkelt å finne ut hvor godt kyr og andre husdyr spiser, om de blir syke eller skal føde – ting som vanligvis gjøres i dag bare ved å se på og venter, men er vanskelig å få øye på når du har hundrevis eller tusenvis av dyr å holde øye med.

Innebygde RFID-sensorer og andre sporere har lenge vært brukt i husdyr, men vanligvis bare for å identifisere hvert dyr. Det er allerede noen atferdssporende wearables der ute, som f.eks krager , som bruker sensorer for å finne hendelser som kosetygging og sykdom. Men Livestock Labs hevder at når EmbediVet først er implantert – for tiden i en kirurgisk prosedyre utført under lokalbedøvelse – er det mindre irriterende for kua enn en bærbar og potensielt en kraftigere måte å samle inn nyttige data og oppdage storfeatferdsmønstre over tid.

Denne subkutane sporeren hadde faktisk en menneskelig prøveperiode før den i det hele tatt kom i nærheten av en ku. Og skaperen håper til slutt å bringe den ku-testede teknologien tilbake under huden din.

Livestock Labs' EmbediVet-sporer. Den avrundede delen er litt større enn en fjerdedel. Livestock Labs

Prøvd på mennesker, ombygget for storfe

Livestock Labs-sjef Tim Cannon satte seg aldri for å lage det som i hovedsak er en innebygd Fitbit for kyr. Det han virkelig ønsket var å bruke den samme teknologien for å omkonstruere seg selv, og alle andre som ønsket å gjøre det samme.

Cannon, en programvareutvikler og biohacker, tok sitt første steg i å oppgradere seg selv i 2010 etter å ha sett en video av en skotsk biohacker ved navn Lepht Anonym snakker om følelsene som frembringes av en magnet hun implanterte i fingeren. Kort tid etter fikk han sin egen fingermagnet og var med på å grunnlegge Grindhouse Wetware, en biohacking-oppstart i Pittsburgh som fokuserer på å designe og bygge implanterbar elektronikk.

I flere år på Grindhouse laget Cannon og teamet hans flere sensorer, inkludert en enhet kalt Circadia, som inkluderte et termometer og LED-lys som lyste fra under huden.

Cannon håpet at Circadia kunne samle inn data og jobbe med AI-programvare han bygde for å begynne å forutsi sykdommer. Og i 2013, etter omtrent ett års arbeid og $2000 i utviklingskostnader, hadde han en Circadia-sensor kirurgisk implantert i armen hans .

Da vi gjorde dette, prøvde vi faktisk å kaste ned en hanske til medisinsk industri, til teknologiske felt, for å si: 'Se, hvis en gjeng med idioter i en kjeller kan gjøre dette mens de røyker joints og hører på Wu Tang, hva i helvete er problemet?» sier Cannon.

Problemet, ser det ut til, er at utover et lite samfunn av hackere, grindere og nysgjerrig observatører , de fleste er bare ikke interessert i å få ting implantert i kroppen, spesielt hvis disse tingene ikke er medisinsk nødvendige.

Grindhouse prøvde å selge implantatene det laget, men det tjente ikke penger. Det kunne ikke trekke inn noen investorer, så Cannon og andre finansierte arbeidet selv med sine daglige jobber. De ble klar over de enorme reguleringsutfordringene de sto overfor hvis de ønsket å lage ikke-essensielle implantater for mennesker, sier han, og innså at jobben utvilsomt ville omfatte år med arbeid og millioner av dollar.

Så, i fjor vår, en australsk biohacker ved navn Meow-Ludo Disco Gama Meow-Meow (ja, egentlig ) kontaktet Cannon med en idé. En teknisk inkubator i Sydney, Cicada Innovations, var i ferd med å lansere et program som fokuserte på å hjelpe til med å bygge landbruksmatteknologiselskaper (landet har en stor husdyrnæring, med ca 25,5 millioner storfe ). Hva med å sette sensorer i kyr i stedet for mennesker?

Det var som en Duh, det er åpenbart øyeblikk, sier Cannon. Hans nye satsing, kalt Livestock Labs, ble akseptert til Cicadas GrowLab-program. I september flyttet Cannon til Sydney fra hjemmet sitt i Pittsburgh, og begynte snart å jobbe med et lite team for å omskape Circadia-sensoren fra bunnen av til en som kunne implanteres i husdyr.

I løpet av måneder klargjorde Livestock Labs en ny enhet – nå kalt EmbediVet – for testing i storfe. Dekket i en klar harpiks, inkluderer den en ARM-prosessor og Bluetooth og langdistanseradioer, samt et termometer, akselerometer og pulsmåler og pulsoksymeter for måling av hjertefrekvens, oksygennivå i blodet, temperatur og grunnleggende aktivitet. Den kjører på et myntcellebatteri som selskapet forventer vil vare i omtrent tre år.

På gården

Den 3. april Kerry Red , en førsteamanuensis ved Utah State Universitys School of Veterinary Medicine, implanterte en serie EmbediVet-sensorer i tre kyr på skolens melkegård: to på venstre side av underkjeven, og en mellom to ribber. (Siden det ikke er mye eksisterende data om de beste stedene for implanterte aktivitetsmålere i storfe, og Livestock Labs ønsker å logge tygging og drøvtygging, virket disse som gode utgangspunkt.)

For å utføre denne mindre operasjonen ga Rood kyrne lokalbedøvelse, skar skinnet i skiver på de riktige stedene, skled inn en EmbediVet-prototype og sydde dem sammen. Over en måned senere, sier han, tolererer de implantatene godt.

En ku på Utah State Universitys melkegård som har blitt innebygd med Livestock Labs' EmbediVet-sporer. Livestock Labs

Hvorfor gjøre det? Rood tror at denne typen enhet kan være mer nøyaktig enn en brukbar en som en krage eller en ankel, spesielt når det gjelder å spore en metrikk som kroppstemperatur, som korrelerer med sykdom, hos dyr med tykk hud.

For å sjekke ut de tidlige dataene, sier Cannon, har han bygget noe kartprogramvare som kan trekke inn det som er samlet inn fra kuenes EmbediVet-enheter og plotte det ut. Til slutt har Livestock Labs til hensikt at bønder skal bruke en smarttelefon-app for å sjekke dyrenes status og se varsler om problemer.

Som veterinær, hvis det er en måte jeg kan oppdage dyresykdommer, ubehag hos dyr, tidligere, så er jeg i forkant av ballspillet når det gjelder å gi omsorg og velferd til disse dyrene, sier Rood.

Relatert historie

Relatert historie Fremtiden til hjemmefilmer er å ta dem i 3D og spille dem av i VR.

Utover arbeidet Livestock Labs gjør med Rood, sier Cannon, er andre forskningsforsøk i arbeid med Charles Sturt University og University of New England, begge i Australia, samt forsøk med noen kommersielle bønder han ikke vil navngi. Han håper EmbediVet vil være tilgjengelig i en offentlig betatest neste mars.

Vi snublet over noe som var mye større og mer etterspurt enn vi trodde, i akkurat denne sektoren av verden, sier Cannon.

Ryan Reuter , en førsteamanuensis i dyrevitenskap ved Oklahoma State University som studerer kjøttfe, tror sporeren kan være ganske nyttig. Han advarer imidlertid om at det er mange faktorer å vurdere med designet. For eksempel er kyr store og sterke og liker å gni på ting (som den nevnte ryggskraperen), så alt som er implantert i dem må være robust nok til å tåle misbruk. Den må også holde seg på plass, sier han, spesielt med dyr som oppdras for å bli spist.

Det ville vært viktig hos matdyr, så du sørger for at du setter implantatet et sted hvor det ikke har noen sjanse til å havne i et matprodukt for mennesker, sier han.

Det er også spørsmålet om prissetting, siden marginene i melke- og kjøttfeproduksjonen er små. Komponentene til EmbediVet koster $20 akkurat nå, sier Cannon, men det er ikke klart hva den endelige prisen vil bli; Reuter sier at et sted i størrelsesorden $ 10 eller $ 20 en ku ville få storfekjøtt eller melkebønder interessert.

Tilbake til dere, mennesker?

I disse dager deler Cannon tiden sin mellom Pittsburgh og Sydney. Livestock Labs har $2 millioner i tidlig finansiering fra Australias husdyrindustrigruppe, Kjøtt og husdyr Australia (som også er en GrowLab-partner), og ytterligere midler fra individuelle investorer i USA.

Foreløpig konsentrerer han seg om å sørge for at implantatene ikke forårsaker utilsiktede konsekvenser med cyborg-bovinene.

De utvikler en liten trang til å ødelegge menneskeheten, spøker han, men vi overvåker det.

Spøk til side, Cannon er seriøs med ett mål som er langt utover alt oppstarten hans kan gjøre for å hjelpe bønder og deres husdyr. Han sier at han også håper selskapet får folk mer komfortable med ideen om kroppslige implantater generelt. Han er fast på at han en dag vil gå tilbake til å tilby sensorer til folk – selv om han ikke er sikker på om det vil være et helt nytt selskap eller en menneskelig linje fra Livestock Labs.

Det andre alternativet, innrømmer han, kan være litt for mye for folk.

gjemme seg