Dikobrazy pro prasata inspirují nové lékařské jehly a lepidla

dikobraz

Pokud jste vy nebo váš pes byli někdy na špatné straně dikobrazu, víte, že jejich ostny zabalí docela punč. Průměrný severoamerický dikobraz má na zádech asi 30 000 ostrých ostnů, které se používá k obraně před dravci, kteří se příliš přiblíží. Tyto ostny snadno propíchnou maso a zůstanou tam díky desítkám mikroskopických ostnů na jejich koncích.

Tyto dvě vlastnosti brka – snadnost zasunutí a obtížnost odstranění – by mohly inspirovat nové pokroky v lékařských jehelách a lepidlech, podle výzkumu zveřejněného 10. prosince ve sborníku Národní akademie věd.

Výzkum provedli vědci z Brigham and Women Hospital, Harvard Stem Cell Institute a Massachusetts Institute of Technology, kteří v říjnu také publikovali výzkum nových lékařských obvazů inspirovaných pavučinami a gekonečkami. "Věříme, že evoluce je nejlepším řešením problémů," spoluautor Jeffrey Karp, docent medicíny na Harvardské lékařské fakultě a spolu-ředitel Centra pro regenerativní léčbu v Brigham a ženské nemocnici, uvedl v přiloženém prohlášení.

Vědci zjistili, že klíčem k oběma těmto důležitým bodavým a pobytovým vlastnostem jsou ostny. Mikroskopické ostny fungují jako vroubkovaný nůž, když ostno přechází do masa, čímž snižuje množství energie potřebné k proražení povrchu až o 70 procent. Mikrojehly inspirované touto přirozenou strukturou by mohly umožnit lékařům a chirurgům být přesnější při injekcích, protože maso by mělo méně "dát" jak vstoupí jehla. (To by také způsobilo menší bolest pro pacienty, kteří dostávali injekce.)

Ostny by v některých případech byly také užitečné při udržování jehly v – například, pokud by byly součástí lékařské sítě k opravě slz. Karp řekl Ed Yongovi na Discovery, že jeho tým pracuje na ostnech s odbouratelnými ostny, takže jehlice mohou být zasunuty na stanovenou dobu a pak snadněji odstraněny.

Skvělá setrvačná síla ostnů má také výhodu v lepidlech. Vědci vytvořili experimentální adhezivní náplast pomocí ostnatých ostnů a zjistili, že je potřeba 30krát více energie k odstranění než náplast bez ostnů. Lékařské lepidlo používající tyto vlastnosti by bylo zlepšením oproti běžně používaným stehům a svorkám, které se mohou příliš snadno rozebrat a způsobit pacientům netěsnosti a jiné komplikace..

Jak Karp vysvětlil Medical News Today, lepidlo inspirované brkem by bylo ještě lepší než předchozí objev inspirovaný nohami gekonu. Ty obvazy inspirované gecko "vyžadují reaktivní lepidlo, které ulpívá na mokrých tkáních," Řekl Karp, "zatímco adheziva inspirovaná porcupinem-quillem se k tkáním krásně připojují, aniž by bylo nutné používat reaktivní chemii."

Je zřejmé, že jakékoli aplikace tohoto výzkumu jsou stále roky pryč, ale tým tvrdí, že potenciální lékařské využití je nekonečné. Jak Anthony Atala, biomedicínský výzkumník z Wake Forest Baptist Medical Center (který se této studie nezúčastnil), řekl Science, "Nyní, když víme, jak tyto háčky fungují, můžeme je upravit tak, aby zařízení fungovala ještě lépe."

CS.AskMeProject