Le zanzare, i piccoli insetti fastidiosi responsabili della diffusione di malattie e la rovina delle grigliate estive, sono la chiave per i progressi della medicina.

La sonda a forma di ago che gli insetti usano per succhiare il sangue ha ispirato i ricercatori dell'Ohio State University a sviluppare a microneedle indolore.

"Una zanzara può sedersi sulla pelle per diversi minuti e succhiare il sangue senza dolore", ha detto Bharat Bhushan, professore di ingegneria meccanica allo stato dell'Ohio e co-autore principale dello studio.

"Possiamo usare ciò che abbiamo imparato dalle zanzare come punto di partenza per creare un microneedle migliore", ha affermato in una nota.

Lo studio è stato co-guidato da Navin Kumar, professore associato di ingegneria meccanica presso l'Indian Institute of Technology Ropar.

Dev Gurera, uno studente di dottorato nel Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale dello stato dell'Ohio, era un co-autore.

La carta

Nel carta, i ricercatori descrivono la loro profonda analisi della proboscide, l '"ago" della zanzara.

Nello specifico, hanno valutato i quattro aspetti chiave che rendono indolore il morso di una zanzara.

Le zanzare perforano in modo indolore a causa di un agente paralizzante, una sottile vibrazione durante il piercing, una combinazione di parti morbide e dure della proboscide e il design seghettato del fascicolo, la parte della proboscide che viene utilizzata per prelevare il sangue.

Hanno anche esaminato il lavoro degli entomologi, che avevano già condotto ricerche approfondite sulle zanzare.

Il loro background ingegneristico, tuttavia, ha permesso loro di analizzare i bug da un punto di vista ingegneristico.

"Possiamo incorporare tutti questi elementi in un design a microneedle", ha affermato Bhushan in una nota. “In questo momento, gli aghi sono molto semplici. Non c'è stata molta innovazione e pensiamo che ci sia un modo per provare qualcosa di diverso. "

Suggeriscono che sarebbe possibile creare un microago contenente due aghi. Il primo inietterebbe un agente paralizzante e il secondo sarebbe usato per iniettare un farmaco o prelevare sangue.

Il secondo ago deriderebbe il bordo seghettato della proboscide di una zanzara, sarebbe più flessibile e morbido e vibrerebbe quando inserito.

Quattro chiavi per piercing indolore

L'agente paralizzante utilizzato da una zanzara proviene dalla sua saliva. Quando il bug inserisce la proboscide. rilascia saliva che contiene una proteina che riduce il dolore.

I ricercatori hanno utilizzato la rientranza, una tecnica utilizzata per misurare la durezza del materiale, per determinare che la copertura esterna della proboscide era più morbida vicino alla punta e ai bordi ed era più rigida più vicina alla base.

Credono che la punta morbida possa rendere l'ago meno doloroso perché non deforma la pelle tanto quanto un ago tipico usato in ospedale.  

La punta seghettata dell'ago, sebbene possa sembrare dolorosa, facilita l'inserimento, funzionando in modo simile a un amo da pesca.

Infine, poiché l'ago vibra, è necessaria meno forza per forare la pelle.

Qual è il prossimo passo?

Bhushan sostiene che i microneedles sarebbero più costosi degli aghi tradizionali e sarebbero difficili da usare per pompare molti liquidi o estrarre grandi quantità di sangue.

Tuttavia, potrebbero tornare utili per le persone con una fobia dell'ago.

Attualmente, i ricercatori hanno le conoscenze e i materiali per creare il loro microneedle, ma il passo successivo "dipende dal finanziamento e dalla forza lavoro", ha affermato Bhushan.

Crede anche che sia importante continuare a guardare alla natura per guidarci a creare prodotti migliori.

"La natura si è evoluta nel corso di 3.8 miliardi di anni", ha detto. “Attraverso l'evoluzione, la natura ha fornito funzionalità. La natura è un grande maestro. "