Moskitos, die lästigen kleinen Insekten, die für die Ausbreitung von Krankheiten und die Zerstörung von Sommergrills verantwortlich sind, sind ein Hinweis auf medizinische Fortschritte.

Die nadelartige Sonde, mit der die Insekten Blut aufsaugen, hat Forscher der Ohio State University dazu inspiriert, eine Sonde zu entwickeln schmerzlose Mikronadel.

"Eine Mücke kann mehrere Minuten auf der Haut sitzen und schmerzlos Blut saugen", sagte er Bharat Bhushan, Professor für Maschinenbau am Ohio State und Co-Hauptautor der Studie.

"Wir können das, was wir von Mücken gelernt haben, als Ausgangspunkt verwenden, um eine bessere Mikronadel zu schaffen", sagte er in einer Erklärung.

Die Studie wurde von geleitet Navin Kumar, außerordentlicher Professor für Maschinenbau am Indian Institute of Technology Ropar.

Dev Gurera, ein Doktorand in der Abteilung für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik im Bundesstaat Ohio, war Mitautor.

Das Papier

Im Krepppapierbeschreiben die Forscher ihre eingehende Analyse der Rüssel, der "Nadel" der Mücke.

Insbesondere bewerteten sie die vier Hauptaspekte, die den Stich einer Mücke schmerzlos machen.

Mücken stechen schmerzlos durch ein betäubendes Mittel, ein leichtes Vibrieren während des Stechens, eine Kombination aus weichen und harten Teilen der Rüssel und das gezackte Design der Faszikel - der Teil der Rüssel, der zum Abziehen von Blut verwendet wird.

Sie überprüften auch die Arbeit von Entomologen, die bereits umfangreiche Untersuchungen zu Mücken durchgeführt hatten.

Ihr technischer Hintergrund ermöglichte es ihnen jedoch, die Fehler unter technischen Gesichtspunkten zu analysieren.

"Wir können all diese Elemente in ein Mikronadel-Design integrieren", sagte Bhushan in einer Erklärung. „Im Moment sind Nadeln sehr einfach. Es hat nicht viel Innovation gegeben und wir glauben, dass es eine Möglichkeit gibt, etwas anderes auszuprobieren. “

Sie schlagen vor, dass es möglich wäre, eine Mikronadel herzustellen, die zwei Nadeln enthält. Der erste würde ein Betäubungsmittel injizieren und der zweite würde verwendet werden, um ein Medikament zu injizieren oder Blut zu entnehmen.

Die zweite Nadel würde die gezackte Kante der Rüssel einer Mücke verspotten, flexibler und weicher sein und vibrieren, wenn sie eingeführt wird.

Vier Schlüssel zum schmerzlosen Piercing

Das von einer Mücke verwendete Betäubungsmittel stammt aus ihrem Speichel. Wenn der Fehler die Rüssel einfügt. Es setzt Speichel frei, der ein Protein enthält, das Schmerzen lindert.

Die Forscher verwendeten die Technik der Eindrückung, um die Härte des Materials zu messen und um festzustellen, ob die äußere Hülle des Rüssels in der Nähe der Spitze und der Kanten am weichsten und näher an der Basis steifer war.

Sie glauben, dass die weiche Spitze der Nadel weniger Schmerzen verursachen kann, da sie die Haut nicht so stark verformt wie eine typische Nadel, die in einem Krankenhaus verwendet wird.  

Die gezackte Spitze der Nadel klingt zwar schmerzhaft, erleichtert aber das Einführen - ähnlich wie bei einem Angelhaken.

Schließlich ist, da die Nadel vibriert, weniger Kraft erforderlich, um die Haut zu durchstechen.

Was kommt als nächstes?

Bhushan behauptet, Mikronadeln wären teurer als herkömmliche Nadeln und würden schwer zu verwenden sein, um viele Flüssigkeiten zu pumpen oder große Mengen Blut zu extrahieren.

Sie könnten sich jedoch als nützlich für Menschen mit Nadel-Phobie erweisen.

Derzeit haben die Forscher das Wissen und die Materialien, um ihre Mikronadel herzustellen, aber der nächste Schritt "hängt von Finanzierung und Arbeitskräften ab", sagte Bhushan.

Er glaubt auch, dass es wichtig ist, weiterhin die Natur zu betrachten, um uns bei der Entwicklung besserer Produkte anzuleiten.

"Die Natur hat sich in 3.8 Milliarden Jahren weiterentwickelt", sagte er. „Durch die Evolution hat die Natur Funktionalität geschaffen. Die Natur ist ein großer Meister. “