Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Rozwikłano tajemnicę kolców ursona

Rekomendowane odpowiedzi

Na grzbiecie ursona (Erethizon dorsatum) znajduje się ok. 30 tys. kolców. Czubek każdego z nich pokrywają zwrócone ku tyłowi mikroskopijne zadziory. Okazuje się, że dzięki takiej budowie kolce wbijają się w tkanki jak w masło i trudniej z nich wychodzą. Naukowcy mają nadzieję, że opisywane odkrycie utoruje drogę rozmaitym urządzeniom medycznym, np. igłom, które sprawiają mniej bólu czy ulepszonym siatkom do operowania przepuklin.

To jedyny system z podwójną funkcjonalnością, gdzie pojedyncza cecha - zadzior - zarówno redukuje siłę penetracji, jak i zwiększa siłę wyciągania - podkreśla Jeffrey Karp z Harvardzkiej Szkoły Medycznej.

Kolce ursonów są wykorzystywane w indiańskiej biżuterii. Można je z łatwością zdobyć - jeden z członków zespołu Woo Kyung Cho kupił pokaźny zapas na eBayu. Później zeszlifowywał zadziory papierem ściernym, kontrując przebieg prac pod mikroskopem (Amerykanin dbał o to, by nie zmniejszyć średnicy kolca). Wbijanie całych i ogolonych kolców w świńską skórę pokazało, że zadziory zmniejszają o połowę siłę potrzebną do penetracji tkanki. Okazało się także, że kolce ursona wsuwają się z mniejszą siłą niż igły medyczne tej samej średnicy czy kolce jeżozwierza afrykańskiego (Hystrix cristata), na których nie ma zadziorów. Przy użyciu tej samej siły nie tylko penetrują głębiej, ale i w mniejszym stopniu uszkadzają tkankę. Karp przypuszcza, że zadziory działają jak ząbki noża, które skupiają siły na małych punktach okolicznej tkanki.

Eksperymenty Cho wykazały, że zadziory aż 4-krotnie zwiększają siłę konieczną do wyjęcia kolca, bo rozpościerają się i wyginają, rozrywając włókna tkanki. Gdy zbudowano replikę kolca z zadziorami, które się nie wyginały, usuwanie okazało się dużo łatwiejsze.

Naprężenia koncentrują się w rejonach kolca, gdzie średnica przekroju nagle wzrasta. Zadziory zlokalizowane w pobliżu pierwszej strefy zmiany geometrii w największym stopniu wpływają na zmniejszenie siły penetracji. Zadziory z czubka grają także pierwsze skrzypce w przypadku siły adhezji tkankowej. Współdziałanie między zadziorami w 0-2- i 2-4-mm obszarach wydaje się krytyczne dla jej spotęgowania.

W następnym etapie studium naukowcy stworzyli poliuretanową wersję kolców ursona. Widzą dla niej sporo zastosowań, np. w roli szwów. Z myślą o urządzeniach najpierw wprowadzanych, a później wyjmowanych z organizmu Amerykanie pracują nad degradowalnymi zadziorami, które zachowują właściwości czepne tylko przez jakiś czas.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Z myślą o urządzeniach najpierw wprowadzanych, a później wyjmowanych z organizmu Amerykanie pracują nad degradowalnymi zadziorami, które zachowują właściwości czepne tylko przez jakiś czas.

Czytając artykuł właśnie myślałem o tym, że takie degradowalne kolce by się mogły bardzo przydać. A tu "Amerykanie" też o tym pomyśleli ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...