Znajdź zawartość

Wkrótce znowu zaczną prześladować nas komary. Walka z nimi trwa od zarania ludzkości. Obecnie jednak jesteśmy coraz lepiej do niej wyposażeni, a nauka przynosi odpowiedzi na kolejne pytania dotyczące tych jednych z najbardziej znienawidzonych owadów. Niedawno informowaliśmy, dlaczego niektórzy ludzie bardziej niż inni przyciągają komary. Teraz naukowcy zabrali się za stworzenie mapy receptorów, które pomagają komarom wykrywać szczególnie atrakcyjne zapachy ludzkiej skóry. Receptory te odgrywają ważną rolę w rozpoznawaniu przez komary ludzi, którzy będą dla nich najbardziej atrakcyjnym źródłem pożywienia. Zrozumienie molekularnych mechanizmów biologicznych wyczuwania zapachów przez komary jest kluczowym elementem do opracowania repelentów i zmniejszenia liczby zachorowań spowodowanych ugryzieniami komarów, mówi główny autor badań, profesor Christopher Potter z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Uczony przypomina, że każdego roku na choroby przenoszone przez komary zapady około 700 milionów ludzi, a czego umiera około 750 000. Podejmowane są różne próby kontrolowania populacji komarów, jednak priorytetem jest opracowanie metod zaburzenia wykrywania ludzi przez komary. Wiemy już, że komary do wykrywania ofiar wykorzystują receptory zapachowe, smakowe i jonotropowe. Najlepiej przebadane zostały receptory zapachowe. To prawdopodobnie one pozwalają komarom odróżnić ludzi od innych zwierząt. Receptory smakowe służą owadom do wykrywania dwutlenku węgla, a za pomocą receptorów jonotropowych komar rozpoznaje kwasy i aminy obecne w ludzkiej skórze. Jak wynika ze wspomnianych już badań, skóra osób wysoce atrakcyjnych dla komarów wytwarza więcej kwasów karboksylowych. Na łamach Cell Reports naukowcy opisali badania nad receptorami w czułkach 10 samic i 10 samców komarów. Co prawda ludzi gryzą samice, ale część badań sugeruje, że samce również są przyciągane przez ludzi. Potter i jego zespół poszukiwali neuronów, w których dochodzi do ekspresji receptorów jonotropowych. Wykorzystali przy tym technikę fluorescencyjej hybrydyzacji in situ. Pozwala ona na wykrywanie w materiale genetycznym interesującej nas sekwencji DNA. Naukowcy zauważyli, że receptory jonotropowe są rozłożone w całych czułkach komarów, ale najwięcej z nich skupionych jest w części dystalnej, najdalszej od głowy. Okazało się jednak, że i w części proksymalnej – najbliższej głowie – zagęszczenie receptorów jonotropowych również jest większe niż gdzie indziej. To pokazuje, jak mówi Potter, że czułki komarów są bardziej złożone niż dotychczas sądzono. Naukowcom udało się też zidentyfikować pary receptorów, które pozwalają przewidzieć, czy receptor jonotropowy reaguje na kwasy czy aminy. Wykorzystując metody inżynierii genetycznej do wizualizowania reakcji receptora Ir41c zauważyli, że odpowiednie neurony są aktywowany przez jedną z amin, ale hamowany przez inną aminę. Potter podejrzewa, że dzięki temu komary mogą precyzyjnie wykrywać zapachy. Podczas przyszłych badań Potter i jego grupa chcą zidentyfikować konkretne receptory jonotropowe, które powodują, że ludzki zapach jest tak atrakcyjny dla komarów. « powrót do artykułu

Zarodziec malarii, choroby którą każdego roku zaraża się ponad 200 milionów osób, z czego 400 000 umiera, przynosi spore korzyści zainfekowanym nim komarom. Jak donoszą naukowcy z Vanderbilt University i Johns Hopkins University, zarodziec „odmładza komary”, ułatwia im znajdowanie pożywienia i reprodukcję. W zamian za to komar zapewnia mu dostęp do ludzi. Analizy porównawcze mRNA pomiędzy zainfekowanymi i niezainfekowanymi komarami wykazały, że komary będące nosicielami zarodźca mają znacznie lepszy węch niż te niezainfekowane. To zaś znakomicie zwiększa ich szanse na znalezienie żywiciela, a tym samym szanse na reprodukcję. To jednak nie wszystkie korzyści, jakie komar ma z zarodźca. Okazało się bowiem, że profil transkrypcyjny zainfekowanych komarów przypomina profil transkrypcyjny młodszych owadów. Fizjologia komarów-nosicieli zarodźca ma wszystkie cechy charakterystyczne młodszych osobników. Są bardziej skupione na rozmnażaniu się, mają silniejszy układ odpornościowy i generalnie są bardziej sprawne niż ich niezainfekowane rodzeństwo w tym samym średnim wieku, mówi profesor Laurence J. Zwiebel z Vanderbilt. Widzimy więc, że istnieje bardzo silny mechanizm utrzymania malarii w populacji. To wyjaśnia, dlaczego choroba ta jest tak bardzo rozpowszechniona na całym świecie. Nasze badania pokazują, że mimo iż malaria jest dla człowieka i innych ssaków śmiertelnie groźnym patogenem, to dla komara zdecydowanie nie jest patogenem. Wręcz przeciwnie. Uzyskane przez nas dane wskazują na obopólne korzyści i symbiozę pomiędzy komarami a P. falciparium. Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Nature, w artykule Transcriptome profiles of Anopheles gambiae harboring natural low-level Plasmodium infection reveal adaptive advantages for the mosquito. « powrót do artykułu

Komary zainfekowane wirusem dengi, są bardziej wrażliwe na wyższe temperatury, donoszą naukowcy z Pennsylvania State University. Zauważyli też podobną zależność w przypadku komarów zainfekowanych bakterią Wolbachia, która jest używana do zmniejszenia zdolności komarów do przenoszenia wirusów. Oba odkrycia oznaczają, że globalne ocieplenie może ograniczać rozprzestrzenianie się dengi, ale jednocześnie zmniejsza efektywność Wolbachii jako biologicznego czynnika kontrolującego rozprzestrzenianie się różnych chorób wirusowych. Denga to potencjalnie śmiertelna choroba, na którą nie ma lekarstwa. Jest ona przenoszona przez komary z gatunku Aedes aegypti. Gatunek ten jest odpowiedzialny również za przenoszenie innych chorób wirusowych, jak zika, chikungunya i żółta gorączka, mówi profesor Elizabeth McGraw, dziekan Wydziału Biologii na Penn State. Globalne ocieplenie oraz zwiększająca się urbanizacja spowodują, że do roku 2050 Aedes aegypti będą występowały na terenach zamieszkanych przez 50% ludzkości. To dramatycznie zwiększy liczbę osób narażonych na infekcje tymi wirusami, dodaje. Chcąc temu zapobiec, w ostatnich latach naukowcy prowadzą prace polegające na infekowaniu komarów bakterią Wolbachia i wypuszczaniu ich. Wolbachia jest nieszkodliwa dla ludzi i środowiska. Gdy znajduje się w organizmie komara uniemożliwia obecnym tam wirusom namnażanie się. Co ważne, Wolbachia jest przekazywana kolejnemu pokoleniu, dzięki czemu zyskujemy tani i łatwy sposób kontrolowania chorób wirusowych przenoszonych przez komary. McGraw wyjaśnia, że wirus dengi oraz Wolbachia infekują różne tkanki w organizmie komara. Nie czynią mu krzywdy, ale wywołują reakcję układ odpornościowego. Naukowcy zaczęli przypuszczać, że jeśli do wywołującego stres czynnika jakim jest infekcja, dodamy kolejny, czyli podwyższoną temperaturę, może to niekorzystnie wpłynąć na komary. By to zbadać uczeni zamykali komary we fiolkach, która następnie zanurzali w wodzie o temperaturze 42 stopni i obserwowali, na ile zwierzęta są ruchliwe. Badania wykazały, że komary zainfekowane dengą traciły ruchliwość trzykrotnie szybciej niż komary niezainfekowane. W przypadku infekcji Wolbachią zwierzęta traciły ruchliwość 4-krotnie szybciej niż niezainfekowana grupa kontrolna. Co interesujące, nie zaobserwowano, by komary będące nosicielami i dengi i Wolbachii traciły ruchliwość szybciej, niż te zainfekowane jednym z patogenów. Badania wskazują więc, że o ile globalne ocieplenie będzie czynnikiem limitującym rozprzestrzenianie się dengi, to jednocześnie może zniweczyć wysiłki na rzecz wykorzystania Wolbachii do kontroli innych chorób zakaźnych. « powrót do artykułu

Malaria to jedna z najpoważniejszych chorób trapiących ludzkość. W roku 2019 na świecie zanotowano 229 milionów przypadków tej choroby. Zmarło 409 000 osób, w tym 274 000 dzieci. Choroba powodowana jest przez pięć gatunków pierwotniaków z rodzaju Plasmodium. Przenoszone są one przez komary z rodzaju Anopheles (widliszek). Naukowcy donieśli właśnie o obiecującej metodzie walki z malarią, która polega na modyfikacji genów układu pokarmowego komarów. Wspomniane badania wykorzystują technikę CRISPR-Cas9 do takiego zmodyfikowania genomu komarów, by zablokować ich zdolność do przenoszenia zarodźców. Sięganie po techniki genetyczne stało się koniecznością w obliczu rosnącej odporności komarów na pestycydy i oporności zarodźca malarii na leki przeciwmalaryczne. Edycja genów to obiecujące narzędzie kontroli malarii. Potrzebowaliśmy jednak bezpiecznej metody przetestowania takich narzędzi w krajach, gdzie malaria najczęściej występuje, mówi główna autorka badań Astrid Hoermann z Imperial College London. Naukowcy zmodyfikowali genetycznie komara Anopheles gambiae. Wykorzystali przy tym technologię CRISPR-Cas9 by wprowadzić do jego DNA gen kodujący proteinę antymalaryczną. Umieszczono ją wśród genów, które aktywują się, gdy komar się pożywia. Cała manipulacja została przeprowadzona w ten sposób, by antymalaryczny gen był przekazywany potomstwu. Następnie uczeni hodowali zmodyfikowane komary, by sprawdzić, czy pozostaną zdrowe i czy są zdolne do rozmnażania się. Sprawdzali też, jak w przewodzie pokarmowym zmodyfikowanych komarów rozwija się zarodziec. Badania dostarczyły wstępnych dowodów wskazujących, że taka modyfikacja genetyczna może być skuteczną metodą walki z malarią. To pasywne modyfikacje. Można je przetestować w warunkach polowych, by upewnić się, że są bezpieczne i efektywnie blokują pasożyta, bez ryzyka przypadkowego rozprzestrzenienia się w środowisku, wyjaśnia Nikolai Windbichler z Imperial College London. « powrót do artykułu

Wstępne wyniki badań nad zainfekowanymi komarami dają nadzieję, że lepiej uda się kontrolować choroby tropikalne przenoszone przez te owady. W niektórych miejscach na świecie naukowcy wypuścili komary zarażone bakterią Wolbachia pipientis, która blokuje zdolność komarów do przenoszenia takich chorób jak denga, Zika czy chikungunya. Badania prowadzone przez niedochodową organizację World Mosquito Program (WMP) dają bardzo obiecujące wyniki. W niektórych miejscach liczba przypadków dengi zmniejszyła się aż o 76%. Wolbachia w sposób naturalny zaraża wiele owadów, ale nie komara Aedes aegypti. To pochodzący z Afryki i rozpowszechniony na całym świecie w strefach tropikalnych i subtropikalnych owad, który roznosi takie choroby jak gorączka Mayaro, denga, Zika, chikungunya, żółta gorączka i wiele innych chorób. Dlatego też naukowcy postanowili sztucznie infekować jaja Aedes aegypti i wypuszczać osobniki, które się z nich wykluły, w obszarach, na których prowadzone są eksperymenty. Tak zarażone dorosłe przekazują bakterię swojemu potomstwu. A gdy już Wolbachia dostanie się do komórek gospodarza, bakteria ta uniemożliwia wirusom takim jak denga replikowanie się, zatem komar nie zaraża. Naukowcy z WMP już kilka tygodni temu poinformowali, że po tym, jak 4 lata temu wypuścili w pobliżu australijskiego miasta Townsville komary zarażone Wolbachią, zanotowano tam tylko 4 przypadki dengi. Tymczasem w każdym wcześniejszym 4-letnim okresie od roku 2001 dengę diagnozowano tam u co najmniej 69 osób. To obiecujące dane, ale naukowcy potrzebowali czegoś więcej – danych, które pozwoliłyby porównać liczbę zachorowań na terenie, na którym wypuszczono zarażone A. aegypti z liczbą zachorowań na sąsiednim terenie, gdzie takich komarów nie wprowadzono. I takie informacje przekazano właśnie podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Medycyny Tropikalnej i Higieny. Pracująca dla WMP epidemiolog Katie Anders z australijskiego Monash University ujawniła dane z kontrolowanych testów polowych. Jeden z takich testów przeprowadzono na obrzeżach miasta Yogyakarta w Indonezji. W ciągu 2,5 roku od wypuszczenia komarów zarażonych Wolbachią zanotowano tam o 76% mniej przypadków dengi niż na pobliskim obszarze kontrolnym. Z kolei w pobliżu brazylijskiego miasta Niterói liczba przypadków chikungunyi zmniejszyła się o 75% w porównaniu z kontrolowanym obszarem. Tutaj ocena wpływu na zarażenia dengą była trudna, gdyż choroba ta rzadko tam występuje. Anders przyznaje, że dane te są obarczone ryzykiem błędu, gdyż wszystko zależy od tego, jak lokalni urzędnicy je zbierają, ponadto mogą pojawić się błędy w diagnozowaniu chorób, jednak mimo to napawają one optymizmem. Nie zawsze jednak opracowana przez naukowców metoda będzie działała. Naukowcy z Monash University zauważyli na przykład, że na badanym przez nich obszarze w Wietnamie doszło do gwałtownego spadku liczby komarów A. aegypti będących nosicielami Wolbachii pipientis. Uczeni sądzą, że mogły się do tego przyczynić upały. Eksperymenty laboratoryjne wykazały bowiem, że przy wysokich temperaturach u larw komarów występuje mniej bakterii. Podobne eksperymenty są jednak prowadzone również przez inne zespoły. Steven Sinkins z University of Glasgow wraz z zespołem zaraża komary innym szczepem Wolbachii, bardziej odpornym na wysokie temperatury. Niedawno naukowcy poinformowali, że na 6 obszarach Kuala Lumpur, gdzie wypuszczono takie komary, liczba przypadków dengi była o 40% mniejsza niż na obszarach kontrolnych. Obecnie oba zespoły prowadzą eksperymenty na większą skalę. W centrum Yogyakarty WMP wyznaczył 24 obszary, na których wypuszczono komary i obszary kontrolne. Dane na temat zachorowań będą zbierane od lokalnych klinik, gdzie będzie można odróżnić dengę od innych chorób powodujących gorączkę. Jak mówi biolog ewolucyjny Fred Golud z North Carolina State University, takie badania to „złoty standard” tego typu eksperymentów. Wstępne wyniki powinny być dostępne już w przyszłym roku. Jeśli będą one równie obiecujące, co dotychczasowe, można się spodziewać, że WHO zatwierdzi wypuszczanie na wolność zarażonych Wolbachią komarów jako metodę walki z chorobami przenoszonymi przez te owady. « powrót do artykułu

Szwedzko-amerykański zespół naukowców odkrył neurotoksynę, która wybiórczo oddziałuje na przenoszące malarię komary Anopheles. Wyizolowano ją od szczepów bakterii Paraclostridium bifermentans, zebranych w obszarach endemicznych Anopheles na 2 kontynentach. W skład neurotoksyn wytwarzanych przez bakterie z rodzaju Clostridium (ang. clostridial neurotoxins, CNTs) wchodzą toksyna tężcowa czy neurotoksyny botulinowe. Dotąd sądzono, że neurotoksyny z tej rodziny oddziałują generalnie na kręgowce. Odkrycie PMP1 pokazuje jednak, że spektrum podatnych na nie organizmów jest szersze. Odkryliśmy neurotoksynę PMP1, która wybiórczo obiera na cel komary przenoszące malarię [...]. PMP1 stwarza możliwość zredukowania chorobowości malarii w nowy, przyjazny dla środowiska, sposób. Ponieważ te toksyny są białkami, rozkładając się, nie pozostawiają żadnych sztucznych resztek. Dzięki PMP1 można myśleć o opracowaniu biologicznych insektycydów, które będą wycelowane w inne wybrane wektory chorobowe czy szkodniki - opowiada Pål Stenmark z Uniwersytetu Sztokholmskiego. Znaleźliśmy PMP1 w bakteriach z dwóch zagrożonych habitatów: bagien namorzynowych w Malezji i dna lasu w Brazylii. To pokazuje, jak ważna jest ochrona tych centrów bioróżnorodności. Obecnie rozprzestrzenianie malarii zwalcza się głównie za pomocą insektycydów i moskitier wysyconych insektycydami. Z czasem jednak komary stają się na nie oporne, dlatego trzeba stale rozszerzać arsenał dostępnych środków. « powrót do artykułu

Naukowcy z USA i Burkina Faso informują o zakończonych olbrzymim sukcesem testach polowych genetycznie zmodyfikowanego grzyba, który zabija komary przenoszące malarię. Testy, prowadzone w dużych namiotach symulujących wioskę, wykazały, że grzyb, który po modyfikacji genetycznej wydziela neurotoksynę produkowaną przez pająki, jest bezpieczny dla otoczenia i zabija ponad 99% komarów. Każdego roku na malarię umiera ponad 400 000 osób na całym świecie. Ludzkość od dziesięcioleci próbuje walczyć z tą chorobą, jednak bezskutecznie. Populacje komarów próbuje się redukować za pomocą środków owadobójczych, co jednak przynosi mizerne skutki i prowadzi do pojawienia się u owadów oporności na te środki. Profesor entomologii Raymond St. Leger od ponad dekady pracuje nad genetycznie zmodyfikowanymi komarami i innymi organizmami, które mają pomóc w zwalczaniu malarii. Dotychczas jednak żadna z metod transgenicznych nie wyszła poza laboratorium. Badania nad żadną transgeniczną metodą kontrolowania malarii nie posunęły się tak daleko, by przeprowadzić próby polowe, mówi współpracownik St. Legera, Brian Lovett. Nasze badani stanowią precedens i pozwolą na rozwinięcie innych metod transgenicznych. Wykazaliśmy, że transgeniczny grzyb działa znacznie lepiej od swojej dzikiej odmiany. Osiągnięcie to uzasadnia kontynuację badań, dodaje profesor St. Leger. W kolejnym kroku naukowcy chcą przetestować swoją technikę w prawdziwej wiosce. Będą musieli jednak pokonać wiele przeszkód formalnych. Grzyb, który został wykorzystany przez naukowców, jest naturalnie występującym patogenem infekującym owady i powoli je zabijającym. Od wieków jest wykorzystywany do zwalczania owadów. Zespół St. Legera wykorzystał odmianę, która atakuje komary i zmodyfikował ją tak, by zabijała owady szybciej, niż są w stanie się rozmnażać. Podczas przeprowadzonych właśnie testów grzyb doprowadził do całkowitego załamania się populacji komarów w ciągu zaledwie dwóch pokoleń. Możemy porównać ten grzyb do przezskórnego zastrzyku, za pomocą którego dostarczamy silną truciznę zabijającą komary, wyjaśnia uczony. Produkowana przez grzyba toksyna, zwana Hybrid, jest naturalnie wytwarzana przez żyjącego w australijskich Górach Błękitnych pająka Hadronyche versuta. Toksyna tego pająka została zatwierdzona przez EPA (Environmental Protection Agency) jako środek ochrony roślin. Wystarczyło, że spryskaliśmy transgenicznym grzybem prześcieradło, które powiesiliśmy na ścianie w miejscu naszych eksperymentów i spowodowało to, że populacja komarów załamała się w ciągu 45 dni. Środek skutecznie zabija zarówno komary oporne na środki owadobójcze, jak i nieoporne, cieszy się Brian Lovett. Olbrzymią zaletą nowej metody jest fakt, że działa ona na wiele gatunków komarów. Stosowane dotychczas techniki zwalczania malarii musiały być często różnicowane w zależności od gatunku komara, który zwalczano. Aby odpowiednio zmodyfikować grzyba Metarhizium pingshaense naukowcy z Univeristy of Maryland wykorzystali bakterie dostarczające do grzyba DNA. To DNA zawierało geny powodujące produkcję Hybrid oraz rodzaj przełącznika, który informował grzyba, kiedy należy rozpocząć produkcję toksyny. Przełącznik ten pochodził od samego grzyba. Jest on wykorzystywany do stworzenia ochrony przed układem odpornościowym komara. Jako, że taka ochrona jest kosztowna, grzyb włącza ją tylko wówczas, gdy wykryje, że znajduje się krwioobiegu komara. Zatem dzięki odpowiednim modyfikacjom genetycznym, toksyna jest produkowana przez grzyb tylko wówczas, gdy został on wchłonięty przez komara. Testy na innych owadach, przeprowadzone zarówno w USA jak i w Burkina Faso wykazały, że zmodyfikowany grzyb nie jest szkodliwy dla innych owadów, takich jak np. pszczoła miodna. Nasz grzyb działa bardzo wybiórczo. Dzięki sygnałom chemicznym z otoczenia wie, gdzie się znajduje i odpowiednio reaguje. Odmiana, którą wykorzystujemy, atakuje komary. Gdy wykryje, że znalazł się na komarze, wnika do jego wnętrza. Jest bezpieczny dla innych owadów, mówi St. Leger. Amerykanie, we współpracy z naukowcami i rządem Burkina Faso ustawili namiot MosquitoSphere o powierzchni 600 metrów kwadratowych. Wewnątrz znajdowały się chaty, zbiorniki z wodą, rośliny oraz źródła pożywienia dla komarów. Podczas eksperymentów w każdej z trzech komór namiotu umieszczono czarne prześcieradło nasączone olejem sezamowym. W jednej z komór wisiało prześcieradło nasączone olejem wymierzanym ze zmodyfikowanym genetycznie grzybem Metarhizium pingshaense, w drugiej olej wymieszano z grzybem niezmodyfikowanym, a w trzeciej prześcieradło nasączono samym olejem. Następnie do każdej z komór wpuszczono 1000 dorosłych samców i 500 dorosłych samic. Przez kolejnych 45 dni owady codziennie liczono. W komorze, gdzie znajdowało się prześcieradło nasączone transgenicznym grzybem po 45 dniach pozostało 13 żywych dorosłych komarów. To zbyt mało, by samce mogły utworzyć rój, który jest niezbędny do rozmnażania się. W komorze, gdzie prześcieradło nasączono naturalnym grzybem po 45 dniach żyło 455 owadów, a tam, gdzie nie było grzyba, przetrwało 1396 owadów. Eksperyment wielokrotnie powtarzano, uzyskując podobne wyniki. Z kolei podczas eksperymentów w laboratorium stwierdzono, że samice zarażone zmodyfikowanym genetycznie grzybem złożyły w sumie 26 jaj, z których z czasem rozwinęły się zaledwie 3 dorosłe komary. Niezarażone samice złożyły zaś 139 jaj, co dało początek 74 dorosłym komarom. Jako, że olej sezamowy oraz czarne bawełniane prześcieradła nie są drogie, lokalne społeczności będą sobie mogły pozwolić na taki wydatek. « powrót do artykułu

Przyglądając się komarom, które niezauważone potrafią pobierać naszą krew przez dłuższy czas, można, wg naukowców, stworzyć niesprawiającą bólu mikroigłę medyczną. Prof. Bharat Bhushan z Uniwersytetu Stanowego Ohio badał z zespołem szczegóły działania ssawki komarów. Amerykanie zidentyfikowali 4 kluczowe elementy, dzięki którym owady bezboleśnie przekłuwają ludzką skórę. Chodzi o wykorzystanie czynnika znieczulającego, ząbkowaną budowę "igły", drgania podczas nakłuwania oraz odpowiednie połączenie miękkich i twardych elementów ssawki. Możemy włączyć wszystkie te rzeczy do dizajnu mikroigły. Pod kątem zawodowym Bhushan, inżynier mechanik, od dawna interesuje się naturą. W przeszłości stworzył np. powierzchnie inspirowane skrzydłami motyla, lepszą sztuczną skórę czy wzorowane na roślinach wodoodporne powłoki. Do najnowszego studium Bhushan, doktorant Dev Guerra i prof. Navin Kumar z Indyjskiego Instytutu Technologicznego w Rupnagarze przeanalizowali dane zebrane dotąd przez entomologów. "Wykorzystaliśmy przygotowanie inżynieryjne, by scharakteryzować elementy budowy komara i dowiedzieć, się, jak mogą się one przyczyniać do bezbolesnego przekłuwania". Oprócz tego akademicy skupili się na wardze górnej (labrum) samic z gatunku Aedes vexans. By określić, jak twardy i sztywny jest czubek labrum w 7 miejscach, posłużyli się nanoindentacją. Okazało się, że warga górna była najbardziej miękka blisko szczytu i krawędzi. W miarę przesuwania w głąb i dalej od czubka labrum stawało się zaś coraz sztywniejsze i twardsze. To istotne, gdyż bardziej miękki i poddający się [naciskowi] czubek może powodować mniej bólu podczas przekłuwania. Ma to związek ze słabszym odkształcaniem skóry. Kolejne kluczowe elementy dizajnu zespół odkrył, przeglądając literaturę entomologiczną. Okazało się, że pewna część ssawki (ang. fascicle) ma ząbkowaną budowę i przypomina piłę. Wbrew pozorom, powoduje to mniejszą, a nie większą bolesność, gdyż ułatwia lokowanie ssawki. Drgania tej samej części podczas umieszczania zmniejszają siłę potrzebną do przebicia skóry. Bhushan wyjaśnia, że inne badania wykazały, że komarza siła umieszczania jest 3-krotnie mniejsza od najniższej siły odnotowanej dla sztucznej igły, co może być właśnie skutkiem ząbkowania i wibracji. Co istotne, gdy ssawka znajduje się już w odpowiednim miejscu, komar zaczyna wydzielać ślinę zawierającą czynnik znieczulający - specjalne białko. Opierając się na dotychczasowych komarzych ustaleniach, Bhushan proponuje, by mikroigła miała wewnątrz 2 igły. Jedna natychmiast wstrzykiwałaby środek znieczulający. Druga służyłaby do pobierania krwi bądź podawania leku. Druga, podobnie jak fascicle, powinna drżeć podczas wbijania, a także mieć ząbkowanie i być bardziej miękka i giętka na czubku oraz na brzegach. Amerykanin dodaje, że taka mikroigła będzie na pewno droższa od tradycyjnych igieł i prawdopodobnie nie znajdzie zastosowania w podawaniu kroplówek czy pobieraniu dużych ilości krwi. Przyda się jednak podczas pracy z dziećmi i dorosłymi z aichmofobią.   « powrót do artykułu