Комары вдохновили ученых на создание игл для безболезненных инъекций

Группа ученых из Университета Огайо в США использовала способность москитов прокалывать кожу людей и животных и высасывать кровь практически безболезненно для создание новых медицинских игл. Инженеры-медики подробно изучили строение комариного хоботка и работы энтомологов, посвящённые этому органу. Объектом исследований стали самки распространенного в Северной Америке вида комаров Aedes vexan.

Секрет механизма безболезненного укуса содержал целых четыре ключа. Первый можно назвать дизайнерской задумкой природы - это крошечные зазубринки на поверхности "носика", благодаря которым хоботок легче прокалывает кожу. Также исследователи отметили удачное сочетание твердых и мягких частей в хоботке. Оказалось, что он мягче всего у кончика и по краям, и тверже к основанию.

Две другие хитрости – это небольшая сила нажатия при укусе (в три раза ниже, чем при уколе медицинской иглой) и "местная анестезия". Хоботок комара слегка вибрирует при прокалывании кожи, что помогает снизить силу надавливания. А как только насекомое начинает процесс внедрения хоботка, он выпускает под кожу слюну с белками, вызывающими легкое онемение, призванное снижать болезненные ощущения.

Все вышеперечисленные комариные хитрости можно использовать для создания игл нового поколения, тем более, что усовершенствование функционала медицинской иглы не проводилось уже много лет.

В ходе экспериментов команда инженеров-медиков создала инструмент, содержащий внутри две иглы, которые должны вводиться под кожу одновременно. Одна из игл впрыскивает обезболивающее соединение, а вторая одновременно производит забор крови, либо вводит пациенту нужное лекарство. При этом вторая игла, как и комариный "носик", должна иметь зазубринки, быть мягкой и гибкой на кончике и жесткой у основания. Наконец, последнее условие – эта же игла должна вибрировать при проколе кожи.

По мнению авторов проекта, маловероятно, что новый инструмент подойдет для введения препаратов внутривенно и для забора большого количества крови (для переливаний). Однако иглы нового поколения позволят сделать процедуры забора крови и прививки безболезненными, что особенно важно для пациентов-детей.

Статья с подробным описанием работы по созданию микроигл опубликована в издании Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials.