https://frosthead.com

Bisakah Porcupine Quills membantu kami merancang jarum hipodermik berikutnya?

Jika Anda pernah mengalami kekerasan dengan landak, itu mungkin tidak berakhir dengan baik. Hewan pengerat besar paling terkenal dengan mantel sekitar 30.000 duri berduri yang menutupi punggung mereka, sebuah adaptasi evolusi untuk melindungi dari pemangsa. Meskipun mereka tampak kurus — bahkan tipis — setelah duri menempel di tubuh Anda, mereka sangat sulit dan menyakitkan untuk dilepaskan.

Baru-baru ini, sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh Jeffrey Karp dari Harvard memutuskan untuk menyelidiki secara dekat apa yang membuat pena bulu ini sangat efektif. Ketika mereka melaporkan dalam sebuah artikel yang diterbitkan hari ini di Prosiding National Academy of Sciences, analisis mereka mengungkapkan struktur berduri mikroskopis khusus yang memungkinkan duri meluncur ke dalam jaringan dengan sangat mudah tetapi tetap menempel dengan keras kepala begitu ditempatkan.

Gambar mikroskopis duri duri landak Gambar mikroskopis duri duri landak (Gambar via Jeffrey Karp)

Setiap duri berbentuk silinder, ternyata, dilapisi dengan duri-duri yang menghadap ke belakang yang diselingi dengan struktur halus seperti sisik. Ketika landak menyapu lawan (atau melawan apa pun), landak menumpahkan duri; duri di sekeliling lingkar bulu ayam bertindak seperti gigi pada pisau yang bergerigi, memberikan potongan yang lebih bersih ke jaringan dan membuat penetrasi lebih mudah. Setelah duri menggali ke dalam hewan lain, duri yang sama ini memiliki efek sebaliknya, mengangkat dan mencegah jarum tergelincir dengan mudah.

Para peneliti mengambil pendekatan yang agak menarik untuk sampai pada temuan ini: Mereka mengukur berapa banyak kekuatan yang dibutuhkan untuk mendorong dan mengeluarkan duri landak ke kulit babi dan daging ayam mentah. Mereka kemudian melakukan percobaan yang sama dengan duri lainnya, yang mereka ratakan dengan mengamplas semua duri dengan hati-hati.

Semua penelitian ini memiliki tujuan yang lebih besar daripada sekadar memuaskan keingintahuan penulis tentang landak. Seperti velcro (terinspirasi oleh tanaman berduri yang tersangkut di pakaian Anda) dan perekat berbasis pita (terinspirasi oleh lapisan lengket di tangan dan kaki tokek), para ilmuwan mempelajari karakteristik yang membuat duri begitu efektif dengan harapan berkembang di masa depan. Jarum hipodermik generasi.

Jika seseorang dapat dirancang yang akan membutuhkan lebih sedikit kekuatan untuk menembus jaringan manusia, itu mungkin berarti lebih sedikit rasa sakit dengan suntikan flu berikutnya. Daya tahan duri bisa berguna untuk jarum yang perlu tetap di tempat untuk jangka waktu yang lebih lama, seperti infus.

Sebagai bukti prinsip, tim membuat replika landak replika yang terbuat dari plastik dan menempatkan mereka melalui baterai tes yang sama pada jaringan dan kulit. Duri plastik bekerja seperti pesona. Para peneliti berspekulasi bahwa teknologi semacam itu suatu hari nanti dapat dimasukkan ke dalam berbagai aplikasi medis di luar jarum suntik, seperti staples yang menahan luka bersama selama penyembuhan dan perekat yang digunakan untuk menahan sistem pengiriman obat di tempat.

Bisakah Porcupine Quills membantu kami merancang jarum hipodermik berikutnya?