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ヤマアラシクイルは、次の皮下注射針の設計に役立ちますか?

ヤマアラシとの激しい遭遇があった場合、それはおそらくうまくいきませんでした。 大型げっ歯類は、背中を覆う約30, 000羽の有刺鉄線の羽毛で最もよく知られています。これは、捕食者から保護するための進化的適応です。 クイルがあなたの肉体にとどまると、それらは薄く見えますが、薄っぺらですらありますが、抜け出すのは非常に困難で苦痛です。

最近、ハーバード大学のジェフリー・カープ率いる科学者グループは、これらのクイルが非常に効果的である理由を厳密に調査することにしました。 米国科学アカデミー論文集で本日発表された記事で報告しているように、彼らの分析は、クイルが非常に簡単に組織に滑り込むことを可能にする特殊な微視的有刺構造を明らかにしましたが、いったん設置されると頑固に固執します。

ヤマアラシの羽のとげの顕微鏡画像 ヤマアラシの羽のとげの顕微鏡画像(ジェフリーカープ経由の画像)

円筒形のクイルのそれぞれには、滑らかな鱗のような構造が散在した後向きのかかりがコーティングされています。 ヤマアラシが敵に対して(または他の何かに対して)ブラッシュアップすると、クイルを流します。 クイルの周囲のとげは、スライスした鋸歯状のナイフの歯のように機能し、組織をよりきれいに切断し、浸透を容易にします。 クイルが他の動物に掘り込まれると、これらの同じとげが逆の効果を持ち、針が持ち上がり、針が簡単に抜けるのを防ぎます。

研究者は、これらの発見に到達するためにかなり興味深いアプローチを取りました:彼らは、ブタの皮と生の鶏肉にヤマアラシの羽を押し込んで引き抜くのにどれだけの力がかかったかを測定しました。 その後、他のクイルで同じ実験を行い、すべてのとげを注意深くサンディングすることで滑らかにレンダリングしました。

この研究はすべて、ヤマアラシに関する著者の好奇心を単に満足させることよりも大きな目的を持っていました。 ベルクロ(衣服にくっつく植物のバリに触発された)やテープベースの接着剤(ヤモリの手と足の粘着コーティングに触発された)のように、科学者たちは次の開発を期待してバーブを非常に効果的にした特性を研究しました世代の皮下注射針。

人間の組織を貫通するのに必要な力が小さくなるように設計できれば、次のインフルエンザの予防接種で痛みが軽減される可能性があります。 クイルの持続力は、点滴のように、長時間所定の位置に留まる必要がある針に役立ちます。

原理の証明として、チームはプラスチックで作られたレプリカヤマアラシクイルを作り、それらを組織と皮膚で同じ一連のテストにかけました。 プラスチック製のクイルは魅力のように機能しました。 研究者たちは、いつかそのような技術を皮下針以外のさまざまな医療用途に組み込むことができると推測している。例えば、治癒中に傷を留めるステープルや、薬物送達システムを所定の位置に保持する接着剤などである。

ヤマアラシクイルは、次の皮下注射針の設計に役立ちますか?