Mosquitos, pepijat, kecil yang bertanggungjawab untuk menyebarkan penyakit dan merosakkan barbeku musim panas, memegang petunjuk untuk kemajuan perubatan.
Siasatan seperti jarum yang digunakan oleh serangga untuk menghisap darah telah mengilhami penyelidik Ohio State University untuk membangunkan microneedle tidak menyakitkan.
"Nyamuk boleh duduk di atas kulit selama beberapa minit dan menghisap darah tanpa rasa sakit," katanya Bharat Bhushan, profesor kejuruteraan mekanikal di Ohio State dan pengarang utama kajian.
"Kita boleh menggunakan apa yang telah kita pelajari dari nyamuk sebagai titik permulaan untuk menghasilkan microneedle yang lebih baik," katanya dalam satu kenyataan.
Kajian ini diketuai bersama oleh Navin Kumar, seorang profesor kejuruteraan mekanikal di Institut Teknologi India Ropar.
Dev Gurera, seorang pelajar kedoktoran di Jabatan Kejuruteraan Mekanikal dan Aeroangkasa di Ohio State, adalah pengarang bersama.
Kertas
Dalam kertas, para penyelidik menggambarkan analisis mereka yang mendalam mengenai proboscis, "jarum" nyamuk itu.
Khususnya, mereka menilai empat aspek utama yang membuat gigitan nyamuk tidak menyakitkan.
Nyamuk menusuk tanpa rasa sakit disebabkan oleh ejen numbing, getaran halus semasa menindik, gabungan bahagian lembut dan keras proboscis, dan reka bentuk serrated fascias - bahagian proboscis yang digunakan untuk menarik darah.
Mereka juga mengkaji karya entomologi, yang telah melakukan penyelidikan yang mendalam mengenai nyamuk.
Walau bagaimanapun, latar belakang kejuruteraan mereka membolehkan mereka menganalisis pepijat dari sudut pandang kejuruteraan.
"Kita boleh memasukkan semua elemen ini ke dalam reka bentuk microneedle," kata Bhushan dalam satu kenyataan. "Sekarang, jarum sangat mudah. Tidak banyak inovasi dan kami fikir ada cara untuk mencuba sesuatu yang berbeza. "
Mereka mencadangkan bahawa ia mungkin membuat microneedle yang mengandungi dua jarum. Yang pertama akan menyuntik ejen numbing, dan yang kedua akan digunakan untuk menyuntik ubat atau menarik darah.
Jarum kedua akan mengolok-olok ujung berurat proboscis nyamuk, menjadi lebih fleksibel dan lembut, dan bergetar apabila dimasukkan.
Empat kunci untuk menindik tanpa rasa nyeri
Agen numbing yang digunakan oleh nyamuk berasal dari air liurnya. Apabila bug menyelitkan proboscis. ia melepaskan air liur yang mengandungi protein yang mengurangkan kesakitan.
Para penyelidik menggunakan lekukan, teknik yang digunakan untuk mengukur kekerasan bahan, untuk menentukan bahawa penutup luar proboscis adalah paling lembut berhampiran hujung dan tepi dan lebih tegar lebih dekat ke pangkalan.
Mereka percaya hujung lembut boleh membuat jarum menyebabkan kesakitan yang kurang kerana ia tidak mengubah kulit seperti jarum biasa yang digunakan di hospital.
Hujung serrated jarum, sementara ia mungkin terdengar menyakitkan, membuat kemasukan lebih mudah - berfungsi sama dengan cangkuk ikan.
Akhir sekali, kerana jarum bergetar, kekurangan tenaga diperlukan untuk menusuk kulit.
Apa yang akan datang?
Bhushan mendakwa bahawa microneedles akan lebih mahal daripada jarum tradisional dan akan sukar digunakan untuk mengepam banyak cecair atau mengeluarkan sejumlah besar darah.
Walau bagaimanapun, mereka boleh berguna untuk orang yang mempunyai fobia jarum.
Pada masa ini, penyelidik mempunyai pengetahuan dan bahan untuk mencipta microneedle mereka, tetapi langkah seterusnya "bergantung pada pembiayaan dan tenaga kerja," kata Bhushan.
Beliau juga percaya bahawa penting untuk terus meninjau alam semula jadi untuk membimbing kita untuk menghasilkan produk yang lebih baik.
"Alam telah berkembang sendiri selama 3.8 bilion tahun," katanya. "Melalui evolusi, alam telah menyediakan fungsi. Alam adalah tuan yang hebat. "
