понедельник, 17 декабря 2012 г.

Иглы дикобраза раскрывают свои секреты


Источник: ЭКОпортал
Крошечные зубцы (сверху) на кончиках игл дикобразов Северной Америки (внизу) легко проникают в плоть и трудно извлекаются. Фото: Woo Kyung Cho
Крошечные зубцы (сверху) на кончиках игл дикобразов Северной Америки (внизу) легко проникают в плоть и трудно извлекаются. Фото: Woo Kyung Cho
Игла дикобраза может проткнуть кожу намного легче, чем соответствующая медицинская игла. Дикобразы славятся иглами, которые фактически являются большими, жесткими волосками, помогающими защитить животных от естественных хищников. Вопреки популярным представлениям,дикобразы не бросают их на противника, отмечает Джеффри Карп, биоинженер из Гарвардской медицинской школы в Бостоне. Тем не менее, иглы легко и прочно входят в тело несчастной жертвы. Исследования структуры игл помогли бы улучшить различные инструменты.

Ученые протыкали иглами дикобраза свиную кожу и измеряли, сколько сил потребовалось, чтобы пронзить плоть и чтобы вывести иглу из плоти. Затем группа выполнила этот же тест с использованием отшлифованных игл. Они также проверили перья африканского дикобраза, которые не имеют зубцов и 18-калибровочные иглы для подкожных инъекций примерно такого же диаметра, как перо североамериканского дикобраза.

К удивлению ученых, зубчатым иглам необходима примерно половина силы проникновения отшлифованных чистых игл. Компьютерные модели показывают, что проникновение облегчается за счет сосредоточения силы по краям зубцов, подобно зубцам на лезвии ножа. Вытащить же перо примерно в четыре раза тяжелее. Зубцы на кончике пера были наиболее эффективны при сопротивлении удалению.

Результаты исследований могут быть использованы для улучшения различных биомедицинских устройств или для разработки новых. Например, вместо использования перевязочных средств на химическом клее, который может вызвать аллергию или другие проблемы, можно использовать крошечные иглы. Кроме того, их можно использовать вместо скоб, которые сейчас закрывают некоторые хирургические разрезы, сообщает портал news.sciencemag.org . Хотя иглы дикобраза вызовут некоторые повреждения плоти при вытаскивании, общий ущерб все равно будет меньше, чем от удаления скобы.