גשוש ביומימטי גמיש

מאת: רינת ברקו-פילוסוף

חלק מההליכים הנפוצים כיום ברפואה המודרנית כרוכים בהחדרת מחטים וצנתרים, לביצוע פעולות שונות כמו  לקיחת ביופסיה, או לביצוע ניתוחים זעיר-פולשניים. הליכים פולשניים כאלה עלולים לגרום נזק. בהתערבות כירורגית המגמה כיום היא כמה שפחות פולשנית, על מנת למזער נזקים.
הטבע הוא לעתים קרובות השראה טובה כמענה לאתגרים הנדסיים,  וכך גם כאשר מדובר  במחט גמישה הנוחה להחדרה, דוגמת צינור ההטלה של צרעה. לצרעה יש איבר המסוגל לחדור לסוגים שונים של רקמות, כולל עץ (שבו הן מטילות את ביציהן). צינור ההטלה יכול לחדור לעומק של עד כ-20 מ"מ לתוך העץ, וקוטרו כ 0.2-0.3 מ"מ, דבר המאפשר לביצים לעבור בתוכו. המיוחד במנגנון הקידוח של צינור ההטלה הוא המבנה , המאפשר החדרה של הביצים לעץ ללא תנועה סיבובית של הצינור.

 

 

                            תמונה מאת  CC BY 2.0  James Niland

צינור ההטלה של הצרעה בנוי משני חלקים המשולבים זה בזה, כמו בשקית זיפ-לוק, ומחליקים האחד כנגד השני. בחלק האחד יש שיניים המכוונות לאחור, נאחזות במצע, ומתנגדות לכוחות המשיכה. כוח המשיכה המופעל על חלק זה מספק יציבות לכל אורכו של צינור ההטלה, ומונע כיפוף. כך החלק השני יכול להידחף עם כוח שווה והפוך, לאיזון הכוח הנגדי, כך שהכוח השקול הכללי שואף לאפס.  מאחר ואין כוח שקול באיסוף צינור ההטלה, אין בעיית יציבות, ואין גבול תיאורטי על אורכו.

הפיתוח הביומימטי

בימים אלה מפתחים באוניברסיטת אימפריאל קולג' שבלונדון מחט החדרה גמישה בהשראת צינור ההטלה של הצרעה, שמטרתה לאפשר גישה לאזורי מוח עמוקים עם סיכון נמוך עד אפסי לגרימת נזק, כדי לבצע ניתוח קליני ואבחון (ביופסיה, דגימות), בלי להשתמש במכשירים פולשניים.  

מקור הידיעה