Комар надихає майже безболісну підшкірну голку

майже

Комарі, можливо, все-таки корисні для чогось, крім того, що годують жаб. Разом зі своїми колегами з університету Кансай в Осаці інженер-механік Сейджі Аоягі створив майже безболісну підшкірну голку, яка базується на хоботі комара. Можливо, як не дивно, але приємність пацієнта до голки пов’язана з тим, що її зовнішня поверхня нерівна, а не гладка.

У той час як укуси комарів безумовно сверблять, свербіж виникає лише після закінчення годування через бактерії в антикоагулянті, що вводяться комахами. Сам початковий «укус» ледве відчувається. Як це можливо?

Хоботок комара включає внутрішню трубчасту губу (яка робить кровосос), яка обшита між двома зубчастими верхньощелепними кістками - однією з обох боків. Верхні щелепи - це те, що спочатку проникає в шкіру, а потім опускається в неї, після чого губна ковзає між ними. Оскільки верхньощелепні ділянки мають нерівну зовнішню поверхню, вони забезпечують мінімальну площу поверхні нервів шкіри. Навпаки, гладка сталева підшкірна голка контактує з максимальною кількістю нервів і тому є незручною.

Голка професора Аоягі, витравлена ​​з кремнію, імітує губну та верхню щелепи. Два зовнішні хвостовики, подібні до нерівних гарпунів, спочатку проникають у шкіру, після чого між ними рухається гладка трубка для доставки ліків/крові, яка торкається пацієнта лише на заточеному кінчику. Комарі вібрують своїм хоботком, щоб допомогти гайморові полегшити проходження тканини, яку Аоягі також скопіював - кожна з трьох частин його пристрою вібрує крихітними п'єзоелектричними кришталевими двигунами приблизно на 15 герц.

Голка в теперішньому вигляді є крихітною, всього в один міліметр в довжину, 0,1 міліметра в діаметрі і зі стінками товщиною всього 1,6 мікрометра. Він прикріплений до ємності шириною п’ять міліметрів, призначеної для зберігання рідини, яку збирає голка. Для випробування голки команда Kansai з Аоягі використовувала її для проколювання силіконового каучуку з шкіряним опором, під яким знаходився контейнер з червоним барвником. Голка успішно витягла барвник у свій резервуар.

Під час тестування на людях випробовувані заявляли, що воно набагато менш болюче, ніж традиційне підшкірне введення, проте той дискомфорт, який триває довше. Аоягі вважає, що, скопіювавши більше семи ротових апаратів комара, включаючи систему для закріплення голки при попаданні в шкіру, що дискомфорт може бути додатково зменшений у наступних версіях.

Він сподівається, що голка в кінцевому підсумку може бути використана для збору зразків у лабораторіях або що це може призвести до розробки невеликих бездротових пристроїв для моніторингу, які будуть постійно прикріплені до тіл людей, таких як діабетики.