Ingeniører fra North Carolina State University i USA har undersøgt anatomien og stikke-adfærden hos myg og udfra matematiske modeller har de kunnet vise, hvordan myg undgår at deres tynde hule snabel knækker sammen når den gennemborer huden. Resultaterne kan bruges i udviklingen af mikro-kanyler til medicinsk brug.
Selvom alt liv på jorden naturligvis har ret til at eksistere, så findes der dog nogle dyr man nogen gange ville ønske ikke fandtes. Myg, især de sygdomsbærende af slagsen, er et af disse dyr. Myggen Aedes egypti, for eksempel, overfører flere skadelige sygdomme, herunder Dengue feber og malaria, sidstnævnte forårsager mere end en million dødsfald om året. Nu viser ny forskning imidlertid at myggen Aedes egypti også kan bidrage med noget positivt. Anatomien og teknikken, som myggen bruger til at stikke sin snabel (et langt og tyndt hult rør, som myggen suger blodet op med) kan give værdifuld inspiration til udviklingen af biomimetiske mikro-kanyler.
Mikro-kanyler er meget brugbare til medicinske formål, fordi de kan bruges til at injicere små doser uden at skade vævet (og uden smerte for patienten). Det er imidlertid ikke nemt at fremstille mikro-kanyler, som ikke brækker og knækker sammen når de føres gennem huden.
De amerikanske forskere undersøgte derfor på myggene for at finde ud af, hvordan de stikker deres snabel igennem huden uden at den knækker. Dette gjorde de ved en kombination af scanning elektron mikroskopi af anatomien, high speed video optagelser af stikke-adfærden og matematiske modeller af de kræfter der påvirker snablen.
Ingeniørerne opdagede at hemmeligheden først og fremmest er gemt i det elastiske materiale, som befinder sig for foden af snablen. Men også vævet i selve snablen, samt de hurtige bevægelser som myggen gør med hovedet (op til 17 Hz) inden den stikker snablen igennem huden, mindsker risikikoen for at snablen knækker sammen.
Undersøgelsen giver derfor vigtige fingerpeg om, ikke mindst betydningen af det elastiske materiale, hvordan man undgår at lange og tynde hule rør knækker sammen, som kan bruges til udvikling og fremstilling af biomimetiske mikro-kanyler.
Kilde:
Ramasubramanian, MK, Barham, OM and Swaminathan, V (2008). Mechanics of a mosquito bite with applications to microneedle design. Bioinspiration & Biomimetic 3. doi:10.1088/1748-3182/3/4/046001.