Биоинженеры предложили переделать шприцы по образцу пчелиного жала
Импровизированные шприцы применял еще Гиппократ, а шприц современного вида с иглой и поршнем сложился уже к XV веку. Однако все имеющиеся конструкции далеко не безупречны: их введение часто требует заметной силы, из-за чего неопытные пользователи могут делать ошибки при введении различных препаратов. Шприц, который позволял бы сделать инъекцию с меньшими усилиями, при этом слабо травмируя зону введения, был бы крайне полезен в медицине.
Подходящим кандидатом «на замену» кажется пчелиное жало: хотя физически пчела очень слаба, оно надежно пробивает кожу человека и вводит туда яд. Миниатюрные устройства, копирующие анатомию пчелиного жала, позволили бы доставлять лекарства в организм человека с минимальными повреждениями.
Пчелиное жало — сложный орган. Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) воспользовались высокоскоростной съемкой, компьютерной микротомографией и сканирующим электронным микроскопом, чтобы сделать детальные 3D-снимки всех элементов жала, включая мускулатуру, нервную и железистую ткани. Их работу опубликовал журнал iScience.
«Никогда прежде мы не получали изображений с такой степенью детализации. Они позволили узнать очень многое о функциях пчелиного жала», — рассказал биоинженер и ведущий автор исследования Шридхар Рави (Sridhar Ravi).
«Пчелиные жала — невероятно сложные структуры с множеством подвижных элементов, которые чрезвычайно эффективны и действенны в своей работе. Чем больше мы его изучаем, тем обнаруживаем больше удивительных тонкостей», — добавила энтомолог и соавтор исследования Фиорелла Рамирес Эскивель (Fiorella Ramirez Esquivel).
Более четкие и точные снимки раскрыли исключительные свойства защитного механизма пчелы и указали ученым на возможные пути их использования в медицине. Одна из идей связана с неоднородной структурой жала — покрытое мельчайшими зазубринами, направленными в сторону места прокола, оно внедряется вглубь кожи и закачивает яд уже после того, как пчела ужалила.
«Предыдущие исследования показали, что пчелиное жало хорошо прокалывает кожу с минимальным усилием. В то же время его очень трудно извлечь после введения. Это полезное свойство для медицинских изделий, которые нужно вводить точно и без повреждения окружающих тканей», — отметил Рави.
Благодаря проведенной 3D-реконструкции австралийские исследователи уже создали прототип устройства для инъекций, имитирующий то, как жало прокалывает кожу, проникает в ткани и закачивает внутрь яд.
Кроме того, биоинженеры рассчитывают, что сделанные открытия позволят разработать микроиглы, усовершенствовать хирургические инструменты и медицинские пластыри. Если последние будут прочно держаться на коже, отпадет необходимость в использовании специальных клеев, которые могут вызывать раздражение и не подходить для влажных поверхностей организма.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии