Subkutan Fitbits? Dessa kor modellerar framtidens spårningsteknik

Livestock Labs får biomonitorer under kors skinn i hopp om att hjälpa bönder att upptäcka sjukdomar tidigare, och de vill också föra ut sin teknik till människor. Förbi

• Rachel Metz arkivsida

15 maj 2018

Boskapslaboratorier

Någonstans på en mjölkgård i Wellsville, Utah, finns tre cyborgkor som inte går att skilja från resten av flocken.

Precis som de andra korna äter, dricker de och tuggar sin gödsel. Ibland går de fram till en stor, snurrande röd-svart borste, upphängd i rygghöjd för nötkreatur, för en repa. Men medan resten av korna bara får sin skrapa och går vidare, levererar dessa kor data. Spårare som implanterats i deras kroppar använder lågenergi-Bluetooth för att pinga en närliggande basstation och överföra information om kornas tuggfrekvens, temperatur och allmänna strövande runt gården.

Dessa kor är de första att prova en enhet som heter EmbediVet, skapad av en startup som heter Boskapslaboratorier . För tillfället fortsätter de bara med sina normala liv och tillhandahåller oavsiktligt data som hjälper till att träna ett artificiellt neuralt nätverk. Förhoppningen är att denna AI inom en snar framtid kommer att hjälpa bönder att snabbt och enkelt ta reda på hur bra kor och andra boskap äter, om de håller på att bli sjuka eller på väg att föda – saker som vanligtvis görs idag bara genom att titta på och väntar men är svåra att upptäcka när du har hundratals eller tusentals djur att hålla ett öga på.

Inbyggda RFID-sensorer och andra spårare har länge använts i boskap, men vanligtvis bara för att identifiera varje djur. Det finns redan en del beteendespårande wearables där ute, som t.ex kragar , som använder sensorer för att lokalisera händelser som tuggande och sjukdom. Men Livestock Labs hävdar att när EmbediVet väl har implanterats – för närvarande i ett kirurgiskt ingrepp som görs under lokalbedövning – är det mindre irriterande för kon än ett bärbart och, potentiellt, ett mer kraftfullt sätt att samla in användbar data och upptäcka beteendemönster hos nötkreatur över tid.

Den här subkutana spåraren hade faktiskt ett mänskligt försök innan den ens kom i närheten av en ko. Och dess skapare hoppas att så småningom få tillbaka den ko-testade tekniken under huden.

Livestock Labs EmbediVet tracker. Den rundade delen är lite större än en fjärdedel. Boskapslaboratorier

Provad på människor, omarbetad för nötkreatur

Livestock Labs VD Tim Cannon satte sig aldrig för att göra vad som i huvudsak är en inbäddad Fitbit för kor. Vad han verkligen ville var att använda samma teknik för att omkonstruera sig själv, och alla andra som ville göra detsamma.

Cannon, en mjukvaruutvecklare och biohacker, tog sitt första steg i att kirurgiskt uppgradera sig själv 2010 efter att ha sett en video av en skotsk biohacker som heter Lepht Anonym talar om förnimmelserna som produceras av en magnet som hon implanterade i sitt finger. Kort därefter fick han sin egen fingermagnet och var med och grundade Grindhouse Wetware, en biohackingstartup i Pittsburgh som fokuserar på att designa och bygga implanterbar elektronik.

I flera år på Grindhouse tillverkade Cannon och hans team flera sensorer, inklusive en enhet som heter Circadia, som inkluderade en termometer och LED-lampor som glödde från under huden.

Cannon hoppades att Circadia kunde samla in data och arbeta med AI-mjukvara som han byggde för att börja förutsäga sjukdomar. Och 2013, efter ungefär ett års arbete och $2 000 i utvecklingskostnader, hade han en Circadia-sensor kirurgiskt implanterat i hans arm .

När vi gjorde det här försökte vi faktiskt kasta ner en handske till den medicinska industrin, till tekniska områden, för att säga: 'Titta, om ett gäng idioter i en källare kan göra detta medan de röker joints och lyssnar på Wu Tang, vad fan är problemet?” säger Cannon.

Problemet verkar vara att bortom ett litet samhälle av hackare, grinders och nyfiken observatörer , de flesta människor är helt enkelt inte intresserade av att få saker implanterade i sina kroppar, särskilt om dessa saker inte är medicinskt nödvändiga.

Grindhouse försökte sälja implantaten som det skapade, men det tjänade inga pengar. Det kunde inte dra in några investerare, så Cannon och andra finansierade arbetet själva med sina dagliga jobb. De blev medvetna om de enorma regleringsutmaningar de ställdes inför om de ville göra icke-nödvändiga implantat för människor, säger han, och insåg att jobbet utan tvekan skulle innefatta år av arbete och miljontals dollar.

Sedan, förra våren, kom en australiensisk biohacker vid namn Meow-Ludo Disco Gama Meow-Meow (ja, verkligen ) kontaktade Cannon med en idé. En teknisk inkubator i Sydney, Cicada Innovations, var på väg att lansera ett program som fokuserade på att hjälpa till att bygga jordbruksföretag inom livsmedelsteknik (landet har en stor boskapsindustri, med ca 25,5 miljoner nötkreatur ). Vad sägs om att sätta sensorer i kor istället för människor?

Det var som en Duh, det är uppenbart ögonblick, säger Cannon. Hans nya företag, kallat Livestock Labs, antogs till Cicadas GrowLab-program. I september flyttade Cannon till Sydney från sitt hem i Pittsburgh och började snart arbeta med ett litet team för att göra om Circadia-sensorn från grunden till en som kunde implanteras i jordbruksdjur.

Inom några månader förberedde Livestock Labs en ny enhet – nu kallad EmbediVet – för testning på nötkreatur. Täckt i ett genomskinligt harts, inkluderar det en ARM-processor och Bluetooth och långdistansradio, samt en termometer, accelerometer och pulsmätare och pulsoximeter för att mäta hjärtfrekvens, blodsyrenivåer, temperatur och grundläggande aktivitet. Den körs på ett knappcellsbatteri som företaget förväntar sig kommer att hålla i cirka tre år.

På bondgården

Den 3 april, Kerry Red , en docent vid Utah State Universitys School of Veterinary Medicine, implanterade en serie EmbediVet-sensorer i tre kor på skolans mjölkgård: två på vänster sida av underkäken och en mellan två revben. (Eftersom det inte finns mycket data om de bästa platserna för implanterade aktivitetsmätare hos nötkreatur, och Livestock Labs vill logga tuggning och idisslande, verkade dessa vara bra utgångspunkter.)

För att utföra denna mindre operation gav Rood korna lokalbedövning, skar upp deras hud på rätt ställen, halkade in en EmbediVet-prototyp och sydde ihop dem. Över en månad senare, säger han, tolererar de implantaten bra.

En ko på Utah State Universitys mjölkgård som har bäddats in med Livestock Labs EmbediVet-spårare. Boskapslaboratorier

Varför göra det? Rood tror att den här typen av anordning kan vara mer exakt än en bärbar sådan som en krage eller en vrist, speciellt när det gäller att spåra en mätning som kroppstemperatur, som korrelerar med sjukdom, hos tjockhyade djur.

För att kolla in de tidiga uppgifterna, säger Cannon, har han byggt en kartprogramvara som kan dra in det som samlats in från kornas EmbediVet-enheter och rita ut det. Så småningom avser Livestock Labs att bönder ska använda en smartphone-app för att kolla in deras djurs status och se varningar om problem.

Som veterinär, om det finns något sätt jag kan upptäcka djursjukdomar, djurbesvär tidigare, så ligger jag före bollspelet när det gäller att ge vård och välfärd till dessa djur, säger Rood.

Relaterad berättelse

Relaterad berättelse Framtiden för hemmafilmer är att spela in dem i 3D och spela upp dem i VR.

Utöver det arbete som Livestock Labs gör med Rood, säger Cannon, pågår andra forskningsförsök med Charles Sturt University och University of New England, båda i Australien, såväl som försök med några kommersiella bönder som han inte kommer att namnge. Han hoppas att EmbediVet kommer att finnas tillgängligt i ett offentligt betatest nästa mars.

Vi snubblade över något som var mycket större och mer efterfrågat än vi trodde, i just den här delen av världen, säger Cannon.

Ryan Reuter , en docent i djurvetenskap vid Oklahoma State University som studerar nötkreatur, tror att trackern kan vara ganska användbar. Han varnar dock för att det finns många faktorer att ta hänsyn till med dess design. Till exempel är kor stora och starka och gillar att gnugga på saker (som den tidigare nämnda ryggskrapan), så allt som implanteras i dem måste vara tillräckligt robust för att stå emot övergrepp. Det måste också sitta på plats, säger han, särskilt när djur föds upp för att ätas.

Det skulle vara viktigt i matdjur, så man ser till att placera implantatet någonstans så att det inte har någon chans att hamna i en livsmedelsprodukt för människor, säger han.

Det finns också frågan om prissättning, eftersom marginalerna i mjölk- och köttproduktionen är små. Komponenterna i EmbediVet kostar $20 just nu, säger Cannon, men det är inte klart vad det slutliga priset kommer att bli; Reuter säger att någonstans i intervallet 10 eller 20 dollar en ko skulle få nötkötts- eller mjölkbönder intresserade.

Tillbaka till er, människor?

Nuförtiden delar Cannon sin tid mellan Pittsburgh och Sydney. Livestock Labs har 2 miljoner dollar i tidig finansiering från Australiens boskapsindustrigrupp, Kött & boskap Australien (som också är en GrowLab-partner), och ytterligare medel från enskilda investerare i USA.

För närvarande koncentrerar han sig på att se till att implantaten inte orsakar några oavsiktliga konsekvenser med cyborgbovinerna.

De utvecklar en liten lust att förstöra mänskligheten, skämtar han, men vi övervakar det.

Bortsett från skämt menar Cannon allvar med ett mål som är långt bortom allt hans startup kan göra för att hjälpa bönder och deras boskap. Han säger att han också hoppas att företaget gör människor mer bekväma med tanken på kroppsimplantat i allmänhet. Han är övertygad om att han en dag kommer att återgå till att erbjuda sensorer till människor – även om han inte är säker på om det kommer att vara ett helt nytt företag eller en mänsklig linje från Livestock Labs.

Det andra alternativet, medger han, kan vara lite för mycket för människor.

Dölj