Імпровізовані шприци застосовував ще Гіппократ, а шприц сучасного вигляду з голкою і поршнем склався вже до XV століття. Однак всі наявні конструкції далеко не бездоганні: їх введення часто вимагає помітної сили, через що недосвідчені користувачі можуть робити помилки при введенні різних препаратів. Шприц, який дозволяв би зробити ін’єкцію з меншими зусиллями, при цьому слабо травмуючи зону введення, був би вкрай корисний в медицині.
Відповідним кандидатом “на заміну” здається бджолине жало: хоча фізично бджола дуже слабка, воно надійно пробиває шкіру людини і вводить туди отруту. Мініатюрні пристрої, що копіюють анатомію бджолиного жала, дозволили б доставляти ліки в організм людини з мінімальними ушкодженнями.
Бджолине жало – складний орган. Дослідники з Університету Нового Південного Уельсу (Австралія) скористалися високошвидкісною зйомкою, комп’ютерною мікротомографією і скануючим електронним мікроскопом, щоб зробити детальні 3D-знімки всіх елементів жала, включаючи мускулатуру, нервову і залозисту тканини. Їх роботу опублікував журнал iScience.
“Ніколи раніше ми не отримували зображень з таким ступенем деталізації. Вони дозволили дізнатися дуже багато про функції бджолиного жала», — розповів біоінженер і провідний автор дослідження Шрідхар Раві (Sridhar Ravi).
Більш чіткі і точні знімки розкрили виняткові властивості захисного механізму бджоли і вказали вченим на можливі шляхи їх використання в медицині. Одна з ідей пов’язана з неоднорідною структурою жала — покрите дрібними зазублинами, спрямованими в бік місця проколу, воно впроваджується вглиб шкіри і закачує отруту вже після того, як бджола вжалила.
Завдяки проведеній 3D-реконструкції австралійські дослідники вже створили прототип пристрою для ін’єкцій, що імітує те, як жало проколює шкіру, проникає в тканини і закачує всередину отруту.
Крім того, біоінженери розраховують, що зроблені відкриття дозволять розробити мікроголки, удосконалити хірургічні інструменти та медичні пластирі. Якщо останні будуть міцно триматися на шкірі, відпаде необхідність у використанні спеціальних клеїв, які можуть викликати роздратування і не підходити для вологих поверхонь організму.