Un mosquito puede insertar una sonda en forma de aguja en su piel y extraer sangre durante varios minutos sin que usted se dé cuenta.
Los investigadores de la Universidad Estatal de Ohio creen que podemos aprender del diseño de la naturaleza del mosquito para crear una microaguja indolora con fines médicos.
"Los mosquitos deben estar haciendo algo bien si pueden perforar nuestra piel y extraer sangre sin causar dolor", dijo Bharat Bhushan, académico eminente de Ohio y profesor de ingeniería mecánica Howard D. Winbigler en el estado de Ohio.
"Podemos usar lo que hemos aprendido de los mosquitos como punto de partida para crear una mejor microaguja".
En un artículo publicado recientemente, Bhushan y sus colegas informaron sobre su análisis detallado de la trompa del mosquito, la parte que se alimenta de nosotros. Identificaron cuatro claves de cómo los insectos nos perforan sin dolor: el uso de un agente anestésico; undiseño dentado a la "aguja"; vibración durante la perforación; y una combinación de partes blandas y duras en la probóscide.
"Podemos incorporar todos estos elementos en un diseño de microagujas", dijo Bhushan. "En este momento, las agujas son muy simples. No ha habido mucha innovación y creemos que hay una manera de probar algo diferente".
El estudio fue dirigido conjuntamente por Bhushan y Navin Kumar, profesor del Instituto Indio de Tecnología, Ropar. El estudiante de doctorado de Ohio State Dev Guerra también es coautor. Sus resultados se publican en línea en Revista de comportamiento mecánico de materiales biomédicos .
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Para este estudio, los investigadores revisaron extensamente el trabajo ya realizado por entomólogos sobre mosquitos, pero con un enfoque particular.
"Utilizamos nuestra experiencia en ingeniería para caracterizar las partes del mosquito y descubrir cómo pueden contribuir a la perforación indolora", dijo.
Además, los investigadores analizaron la cubierta exterior de la probóscide, llamada labrum, en las hembras de mosquitos Aedes vexan, que es el mosquito más común en América del Norte.
Usaron una técnica llamada nanoindentación para probar qué tan dura y rígida era la punta del labrum en siete lugares diferentes. Descubrieron que el labrum era más suave cerca de la punta y los bordes y se volvió más rígido y más duro más adentro y más arriba del labrum.
"Esto es importante porque una punta más suave y compatible puede causar menos dolor cuando perfora la piel porque deforma menos la piel", dijo Bhushan.
Esa fue una de las cuatro claves para la perforación indolora, según los investigadores. Identificaron las otras tres a través de su análisis de estudios existentes.
Otra clave es el hecho de que la parte de la probóscide que realmente extrae sangre, llamada fascículo, tiene un diseño dentado, como una sierra. Eso puede sonar doloroso, pero es útil porque facilita la inserción.El fascículo también vibra cuando se inserta, lo que también ayuda a disminuir la fuerza necesaria para perforar la piel.
Otra investigación ha demostrado que los mosquitos usan una fuerza de inserción que es tres veces menor que la fuerza de inserción más baja reportada para una aguja artificial, lo que podría ser el resultado de la vibración y el diseño dentado, dijo Bhushan.
La clave final para una perforación sin dolor es el uso de un agente anestésico por parte del mosquito. Una vez que se inserta la probóscide, el insecto libera saliva, que contiene una proteína que reduce el dolor.
Con base en estos hallazgos, Bhushan imagina una microaguja con dos agujas adentro. Una inmediatamente inyectaría un agente anestésico. La segunda aguja extraería la sangre o inyectaría el medicamento. Esta segunda aguja, como el fascículo del mosquito, tendría unadiseño serrado y ser más flexible y suave en la punta y los lados. También vibraría al insertarlo.
Bhushan dijo que una microaguja como esta sería más cara que una aguja tradicional y probablemente no podría usarse para necesidades tales como bombear líquidos por vía intravenosa o extraer una gran cantidad de sangre.
Pero podría ser útil para niños o adultos que son particularmente fóbicos al uso de agujas.
"Tenemos los materiales y el conocimiento para crear una microaguja como esta", dijo Bhushan. "El siguiente paso es encontrar el apoyo financiero para crear y probar dicho dispositivo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Ohio . Original escrito por Jeff Grabmeier. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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