Porcupine Quills & Gecko Ayak Inspire Tıbbi Malzemeler

{h1}

Doğanın tasarımları birçok endüstride yeni tasarımları etkiler.

Velcro®, çapakların kancalarından ilham aldı. Süpersonik jetler, bir hız dalışında peregrin şahinlerinin burun delikleri gibi çalışan yapılara sahiptir. Olimpiyatlardan yasaklanan tüm vücut mayoları, sporculara balık gibi akıcı ve akıcı bir şekil veriyor.

Nature'ın tasarımları, yaraların iyileşmesine yardımcı olabilecek, enjeksiyonları daha az ağrılı hale getirebilecek ve çeşitli amaçlar için yeni malzemeler sağlayabilecek yeni teknolojiler için Ulusal Sağlık Enstitüleri fikirleri tarafından finanse edilen araştırmacılara da veriyor.

Quill Becerileri

Kuzey Amerika'daki porcupine'lerin quilleri, 700 ila 800 mikroskobik barbeden oluşan katmanlarla donanmış ihtiyaçlara cevap verir. Meraklı köpekler ve yırtıcı hayvanların keşfettiği gibi, geriye bakan diken dikenleri, omurgaları etten çıkarmak için can çekişiyor.

Bilim adamlarına göre, titrelerin etten çıkarma yeteneği sayısız uygulamaya işaret ediyor. Örneğin, Harvard Üniversitesi, Brigham ve Kadın Hastanesi ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ve Harvard / MIT meslektaşı Robert Langer'den Jeffrey Karp'ın çalışmalarını ele alalım. Bu araştırmacılar, mikroskobik dikenlerle emdirilmiş tıbbi bant diskleri oluşturdular. Yamaları, hernileri onarmak veya cerrahi yaraları kapatmak için alet olarak test ediyorlar ve disklerin şu anda kullanılan kafes ve zımbalara göre avantajları olabileceğini düşünüyorlar.

Kirpi quills araştırmacılara, tıbbi cihazların ve istenilen özelliklere sahip malzemelerin nasıl yapılacağına dair yeni fikirler verdi.

Kirpi quills araştırmacılara, tıbbi cihazların ve istenilen özelliklere sahip malzemelerin nasıl yapılacağına dair yeni fikirler verdi.

Kredi: Shutterstock

Aynı araştırmacılar, son zamanlarda porcupine quill'lerini tamamen farklı bir perspektiften inceliyorlardı. En çok ilgisini çeken şey, tüylerin çıkarılmasının ne kadar zor olduğu değil, şaftların deriye ne kadar kolay nüfuz ettiğidir. Dikenli pullar, eteğe, bariz olmayanlara veya aynı çaptaki hipodermik iğnelere göre daha kolay kaymaktadır.

Bilim adamları, sürprizlerine, bir tüyün delinme gücünün dikenli ucundan geldiğini keşfettiler. Barbs, tırtıklı bir bıçak üzerindeki noktalar gibi çalışarak, nüfuz etmeye yardımcı olmak için küçük alanlara baskı yapıyor. Deriyi delmek için önemli ölçüde daha az kuvvete ihtiyaç duydukları için, dikenli şaftlar, düz uçlu muadilleri gibi ete girdiklerinde çok fazla incitmezler.

Araştırmacılara dikenli tüyler, daha az ağrılı enjeksiyonlar yapan iğneler tasarlamak için bir başlangıç ​​noktasıdır. Dikenli ve potansiyel olarak ağrılı iğnelerin geri çekilmesi problemini ortadan kaldırmak için bilim adamları, penetrasyondan sonra yumuşatan veya bozulan sentetik barblar yaratmayı ya da sadece iğnenin girişe yardım edeceği ancak çıkışa engel olmayacak bölgelere yerleştirilmesini önermektedir.

Gecko Grip

Geckos, duvarları yukarıya doğru kıstırabiliyor ve tavanları boyunca yürüyebiliyor, çünkü ayakları yoğun bir parmak benzeri çıkıntılarla kaplı. Her bir projeksiyon, bir insanın saçından uzun ve birkaç kat daha ince bir inçlik birkaç binde biri, spatula adı verilen yüzlerce nano ölçekli elyaftan oluşan bir tutamla sonuçlanır. Her spatula'nın ucu, bir mutfak spatulası gibi yuvarlak bir üçgene doğru genişler ve düzleşir. Birlikte, nano ölçekli spatulalar bir gecko ayağı ve bir yüzey arasındaki temas alanını büyük ölçüde artırır.

Kertenkele ayakları göz önünde bulundurulduğunda, Karp ve Langer, temas alanını en üst düzeye çıkarmak için nano ölçekli sütunlar içeren biyouyumlu bir tıbbi yapışkan oluşturdu. Malzeme, düzensiz ve şekil değiştirenler de dahil olmak üzere çeşitli doku yüzeylerine yapışabilir.

Ne yazık ki, malzeme hava geçirmez, su geçirmez bir mühür oluşturmak için yeterince yapışkan değildir, bu nedenle iç organlarda kendi başına kullanılamaz. Buna karşın, mevcut tıbbi sınıf tutkal, yaraları sıkı ve hızlı bir şekilde yapıştırabilir, ancak aynı zamanda doku tahrişine de neden olabilir.

Bilim adamları iki ürünü ideal bir çözüm oluşturmak için birleştirdiler: ince bir yapıştırıcı tabakası ile kaplı geckodan ilham alan bir bant. Yeni bant, yüzeylere çok yakındır, tutkal küçük boşlukları kaplar ve tüm ürün dokulara zarar vermez. Bu özellikler, kan damarlarının onarılması veya sindirim sistemindeki deliklerin kapatılması gibi uygulamalara uygun hale getirebilir.

Örümcek ağının her parçası güçlü ve elastik, ancak sadece bazı iplikler yapışkan. Bu özellikler, bilim insanlarına hassas ciltler üzerinde daha hassas bir tıbbi yapışkan tasarlama konusunda ilham verdi.

Örümcek ağının her parçası güçlü ve elastik, ancak sadece bazı iplikler yapışkan. Bu özellikler, bilim insanlarına hassas ciltler üzerinde daha hassas bir tıbbi yapışkan tasarlama konusunda ilham verdi.

Kredi: Hellen Grig, Shutterstock

İpeksi Yapışkanlık

Örümcek ipeği güçlüdür (ağırlığa göre çelikten beş kat daha güçlüdür), sıkı ve hafiftir. Bazı ipekler avı yakalamak için yapışkandır, bazıları ise örümcek ocağına yayılmamalıdır.

Karp, Langer ve doktora sonrası yardımcıları Bryan Laulicht, benzer özellikleri olan başka bir yeni tıbbi ürün oluşturmaya çalıştı. Bu, kaldırıldığında altta kalan yüzeye zarar vermeyen esnek, soyulmayan bir yapıştırıcı. Bu tür bir bant, yeni doğan bebekler ve yaşlılar dahil olmak üzere hassas ciltleri olanlarda tüpleri veya sensörleri yerinde tutmak için özellikle değerli olacaktır.

Referans olarak, bilim adamları başlangıçta, ev maskeleme bandı gibi, yapışkan bir yapışkanın ince bir destek malzemesi üzerine yayılmasıyla yapıldığı geleneksel tıbbi bantlara yöneldiler. Ancak yapıştırıcıyı hemen yapıştırıcıyla püskürtmek yerine, araştırmacılar önce silikon bazlı bir film uyguladılar. Sonra, gecko ayakları üzerindeki nano ölçekli modele başka bir nod ile, film üzerine mikroskobik ızgara desenini aşındırmak için bir lazer kullandılar. Son olarak, yapışkan tabakayı eklediler.

Lazerin filmi yaktığı ızgara çizgileri boyunca, destek yapıştırıcıya temas eder ve ürün normal yapışkan bant gibi çalışır.Lazer tarafından dokunulmamış alanlarda, destek, silikon film üzerinde yüzer ve kolayca kaldırır, ya da doğal olarak yıpranan veya hafif parmak basıncı ile yuvarlanabilen bir yapışkan tabakasının arkasına bırakılır.

Esas olarak, ortaya çıkan ürün, bir örümcek ağı gibi, bazı yapışkan ve yapışkan olmayan alanlara sahiptir. Kolayca devam eder, iyi yapışır ve en iyisi, acil bir durumda hızlı bir şekilde çekilse bile nazikçe hareket eder.

Karp, doğal dünyayı araştırmanın tıbbi sorunlara çözüm getirebileceğine şaşırmadı. “Evrimin gerçekten en iyi problem çözücü olduğuna kuvvetle inanıyorum” dedi ve ekliyor ki, doğadan öğrenecek çok şeyimiz var.

Daha fazla bilgi edin:

Jeffrey Karp'ın Araştırmaları Hakkında Video

Ayrıca bu seride:

Doğa: Master Medicine-Maker

Bu Inside Life Science makalesi, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin bir parçası olan Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü ile birlikte WordsSideKick.com'a verildi.


Video Takviyesi: YIKES! Quilled by a Porcupine!.




Araştırma


Gizli Kediler Aşil Topuğu Keşfedildi
Gizli Kediler Aşil Topuğu Keşfedildi

Neden Korku Yılanları
Neden Korku Yılanları

Bilim Haberleri


Yeni Nasa Satellite, Doğu Kıyısında Ilk Bakış'A Geçiyor
Yeni Nasa Satellite, Doğu Kıyısında Ilk Bakış'A Geçiyor

Bir Güneş Evi Inşa Etmek Için En Iyi 5 Şehirler
Bir Güneş Evi Inşa Etmek Için En Iyi 5 Şehirler

Alzheimer'Lı Insanlar Beyinlerinde Daha Fazla Bakteri Olabilir
Alzheimer'Lı Insanlar Beyinlerinde Daha Fazla Bakteri Olabilir

Deniz Biyolojik Çeşitliliği Tehdit Edildi, Çalışma Bulguları
Deniz Biyolojik Çeşitliliği Tehdit Edildi, Çalışma Bulguları

Mutlu Mardi Gras: Yukarıdan New Orleans
Mutlu Mardi Gras: Yukarıdan New Orleans


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com