Si alguna vez has tenido un encuentro violento con un puercoespín, probablemente no terminó bien. Los grandes roedores son más conocidos por el pelaje de unas 30, 000 plumas de púas que cubren sus espaldas, una adaptación evolutiva para protegerse contra los depredadores. Aunque parecen delgadas, incluso endebles, una vez que las plumas se alojan en tu carne, son notablemente difíciles y dolorosas de sacar.
Recientemente, un grupo de científicos dirigido por Jeffrey Karp de Harvard decidió investigar de cerca qué hace que estas plumas sean tan efectivas. Como informan en un artículo publicado hoy en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, su análisis reveló una estructura de púas microscópica especializada que permite que las púas se deslicen en el tejido con extrema facilidad pero se adhieren a él con tozudez una vez que está en su lugar.
Una imagen microscópica de las púas de una pluma de puercoespín (Imagen a través de Jeffrey Karp) Resulta que cada pluma cilíndrica está recubierta con púas orientadas hacia atrás, intercaladas con estructuras lisas parecidas a escamas. Cuando un puercoespín roza contra un adversario (o contra cualquier otra cosa), arroja sus plumas; Las púas alrededor de la circunferencia de la pluma actúan como los dientes en un cuchillo de sierra de corte, proporcionando un corte más limpio en el tejido y facilitando la penetración. Una vez que la pluma se ha clavado en el otro animal, estas mismas púas tienen el efecto contrario, levantando y evitando que la aguja se deslice fácilmente.
Los investigadores adoptaron un enfoque bastante interesante para llegar a estos hallazgos: midieron cuánta fuerza se necesitó para empujar y sacar las plumas de puercoespín en la piel de cerdo y la carne de pollo cruda. Luego realizaron el mismo experimento con otras plumas, que habían suavizado al lijar cuidadosamente todas las púas.
Toda esta investigación tenía un propósito mayor que simplemente satisfacer la curiosidad de los autores sobre los puercoespines. Al igual que el velcro (inspirado en las rebabas de las plantas que se adhieren a la ropa) y los adhesivos a base de cinta adhesiva (inspirados en el revestimiento adhesivo de las manos y los pies de los geckos), los científicos estudiaron las características que hicieron que las púas fueran tan efectivas con la esperanza de desarrollarlas a continuación. -Generación de agujas hipodérmicas.
Si se pudiera diseñar uno que requiriera menos fuerza para penetrar el tejido humano, podría significar menos dolor con su próxima vacuna contra la gripe. El poder de permanencia de las plumas podría ser útil para las agujas que necesitan permanecer en su lugar durante un período de tiempo más largo, como un goteo intravenoso.
Como prueba de principio, el equipo hizo réplicas de plumas de puercoespín hechas de plástico y las sometió a la misma batería de pruebas en tejidos y piel. Las plumas de plástico funcionaron como un encanto. Los investigadores especulan que tal tecnología podría algún día incorporarse a una gama de aplicaciones médicas más allá de las agujas hipodérmicas, como las grapas que mantienen juntas las heridas durante la curación y los adhesivos utilizados para mantener los sistemas de administración de medicamentos en su lugar.
