Hvis du noen gang har hatt et voldelig møte med en piggsvin, endte det sannsynligvis ikke bra. De store gnagere er mest kjent for pelsen på rundt 30.000 piggekvinner som dekker ryggen, en evolusjonær tilpasning for å beskytte mot rovdyr. Selv om de fremstår som tynne - til og med spinkle - når en gang kviler henger seg i kjøttet ditt, er de bemerkelsesverdig vanskelig og smertefull å komme seg ut.
Nylig bestemte en gruppe forskere ledet av Jeffrey Karp fra Harvard seg for å undersøke nøyaktig hva som gjør disse fjellene så effektive. Som de rapporterer i en artikkel publisert i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences, avslørte deres analyse en spesialisert mikroskopisk piggkonstruksjon som gjør det mulig for fjellene å gli inn i vev ekstremt enkelt, men klamrer seg fast etter det når det er på plass.
Et mikroskopisk bilde av en piggkjøttts pigger (Bilde via Jeffrey Karp) Det viser seg at hver sylindrisk spissbelegg er belagt med bakovervendte modhager ispedd glatte, skala-lignende strukturer. Når en piggsvin pusser opp mot en motstander (eller mot noe annet), kaster den spenningen; piggene rundt omkretsen av fjæringen fungerer som tennene på en skiverhåret kniv, noe som gir et renere kutt i vev og gjør penetrering enklere. Når fjæringen har gravd seg inn i det andre dyret, har de samme mothakene den motsatte effekten, løftet opp og forhindret at nålen lett glir ut.
Forskerne tok en ganske interessant tilnærming for å komme frem til disse funnene: De målte hvor mye kraft det tok å skyve inn og trekke piggsvin i svinehud og rått kyllingkjøtt. De utførte deretter det samme eksperimentet med andre piller, som de hadde gjort glatt ved forsiktig å slipe av alle piggene.
All denne forskningen hadde et større formål enn å bare tilfredsstille forfatternes nysgjerrighet rundt piggsvin. I likhet med borrelås (inspirert av planternes rister som setter seg fast i klærne dine) og tape-baserte lim (inspirert av det klebrige belegget på heksene og føttene til gekkoer), studerte forskerne de egenskapene som gjorde piggene så effektive i håp om å utvikle seg neste -generasjon hypodermic nåler.
Hvis man kan utformes som vil kreve mindre kraft for å trenge gjennom menneskelig vev, kan det bety mindre smerter med ditt neste influensa skudd. Fjærenes oppholdskraft kan være nyttig for nåler som trenger å holde seg på plass over lengre tid, som et IV-drypp.
Som et bevis-på-prinsipp laget laget replika piggsvinspirer laget av plast og satte dem gjennom det samme batteriet med tester på vev og hud. Plastkillene fungerte som en sjarm. Forskerne spekulerer i at slik teknologi en dag kan inkorporeres i en rekke medisinske anvendelser utover hypodermiske nåler, for eksempel stifter som holder sår sammen under heling og lim som brukes til å holde medisineleveringssystemer på plass.
