Εάν έχετε βιώσει ποτέ μια βίαιη συνάντηση με ένα πορτσίνι, πιθανότατα δεν τελείωσε καλά. Τα μεγάλα τρωκτικά είναι πιο γνωστά για το παλτό με περίπου 30.000 αγκαθωτά πτερύγια που καλύπτουν τις πλάτες τους, μια εξελικτική προσαρμογή για προστασία από τους θηρευτές. Παρόλο που φαίνονται λεπτές - ακόμη και αδύναμες - μόλις περάσουν τα σπίτια σας στη σάρκα σας, είναι εξαιρετικά δύσκολο και επώδυνο να βγούμε.
Πρόσφατα, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Τζέφρι Κάρπ του Χάρβαρντ αποφάσισε να διερευνήσει διεξοδικά τι ακριβώς κάνει τα φτερά αυτά τόσο αποτελεσματικά. Όπως αναφέρουν σε άρθρο που δημοσιεύθηκε σήμερα στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, η ανάλυσή τους αποκάλυψε μια εξειδικευμένη μικροσκοπική δομή αγκάθια που επιτρέπει στα πτερύγια να γλιστρήσουν σε ιστούς εξαιρετικά εύκολα, αλλά να προσκολληθούν σε αυτά πεισματικά όταν είναι στη θέση τους.
Μικροσκοπική εικόνα των ακίδων των πορφυροπυλών (Εικόνα μέσω του Jeffrey Karp) Κάθε κυλινδρικό πτερύγιο, όπως φαίνεται, επικαλύπτεται με οπίσθιους άξονες που διαχέονται με ομαλές δομές σαν κλίμακα. Όταν ένα πορτσίνι βουρτσίζει εναντίον ενός αντιπάλου (ή ενάντια σε οτιδήποτε άλλο), ρίχνει τα φτερά του. οι αγκάθες γύρω από την περιφέρεια του πτερυγίου δρουν σαν τα δόντια σε ένα κομμένο μαχαίρι με πριόνισμα, παρέχοντας μια καθαρότερη κοπή σε ιστό και διευκολύνοντας τη διείσδυση. Μόλις το πέπλο έχει σκάψει στο άλλο ζώο, οι ίδιες ακίδες έχουν το αντίθετο αποτέλεσμα, ανυψώνουν και εμποδίζουν τη βελόνα να γλιστρήσει εύκολα.
Οι ερευνητές έλαβαν μια αρκετά ενδιαφέρουσα προσέγγιση για να φτάσουν σε αυτά τα ευρήματα: Μετρούσαν πόση δύναμη χρειάστηκε για να προωθήσουμε και να βγάλουμε τα φραγκοστάφυλα στο χοίρειο δέρμα και το ωμό κρέας κοτόπουλου. Στη συνέχεια πραγματοποίησαν το ίδιο πείραμα με άλλα πτερύγια, τα οποία είχαν λειανθεί με προσεκτική λείανση όλων των ακίδων.
Όλη αυτή η έρευνα είχε έναν μεγαλύτερο σκοπό από το να ικανοποιεί απλώς την περιέργεια των συγγραφέων σχετικά με τους χοίρους. Όπως οι velcro (εμπνευσμένες από τα burrs των φυτών που κολλάνε στα ρούχα σας) και τα συγκολλητικά που βασίζονται στην ταινία (εμπνευσμένα από την κολλώδη επικάλυψη στα χέρια και τα πόδια του geckos), οι επιστήμονες μελέτησαν τα χαρακτηριστικά που έκαναν τα barbs τόσο αποτελεσματικά, - υποδερμικές βελόνες γενιάς.
Εάν κάποιος θα μπορούσε να σχεδιαστεί ώστε να απαιτεί λιγότερη δύναμη για να διεισδύσει στον ανθρώπινο ιστό, μπορεί να σημαίνει λιγότερους πόνους με την επόμενη βολή γρίπης. Η διατήρηση της δύναμης των φτερών θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για βελόνες που πρέπει να παραμείνουν στη θέση τους για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, όπως ένα IV σταγόνες.
Ως απόδειξη της αρχής, η ομάδα έκανε τα φτερά φραγκοστάφυλα φτιαγμένα από πλαστικό και τα έβαλε μέσω της ίδιας δέσμης δοκιμών σε ιστό και δέρμα. Τα πλαστικά κουμπιά δούλευαν σαν γοητεία. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι μια τέτοια τεχνολογία θα μπορούσε κάποια μέρα να ενσωματωθεί σε μια σειρά ιατρικών εφαρμογών πέρα από τις υποδερμικές βελόνες, όπως οι συνδετήρες που συγκρατούν τα τραύματα μαζί κατά τη διάρκεια της επούλωσης και τα συγκολλητικά που χρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση των συστημάτων χορήγησης φαρμάκων στη θέση τους.
