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Inspiration de guêpe parasitoïde pour une aiguille chirurgicale ultra-mince

L'ovipositeur de la guêpe parasitoïde a servi de modèle pour une aiguille chirurgicale très fine, flexible et orientable.

Lors d'interventions chirurgicales, il est important que les médecins causent le moins de dommages possible aux tissus, aux vaisseaux sanguins et aux nerfs. C'est certainement le cas des opérations dans le cerveau ou autour de la moelle épinière. Les chercheurs de la TU Delft cherchaient une aiguille très fine pour faire le travail. Ils se sont demandé s'ils pouvaient s'inspirer de la nature et ont frappé à la porte de l'Université de Wageningen.

L'aiguille se déplace indépendamment à travers les tissus, sans pousser contre elle de l'extérieur

Les chercheurs de Wageningen Sander Gussekloo et Uros Cervenik ont ​​pensé que la guêpe parasite pourrait apporter une solution. Les guêpes parasites pondent leurs œufs dans les larves d'autres insectes, car celles-ci servent de nourriture aux larves de guêpes parasites écloses. Bien que ces larves soient souvent cachées dans les plantes, les arbres ou les fruits, les guêpes parasites transportent facilement leurs œufs vers leur destination. En effet, les animaux ont un mince tube creux attaché à leur abdomen qu'ils peuvent déplacer dans toutes les directions et percer les obstacles sans effort.

Pour savoir comment cela est possible, Gussekloo et Cervenik ont ​​filmé des guêpes parasites en train de pondre des œufs dans un gel transparent avec leur ovipositeur. Ils ont vu que l'ovipositeur se compose de trois parties coulissantes qui peuvent se déplacer alternativement. En prolongeant de plus en plus la partie inférieure par rapport à la partie supérieure, la guêpe peut effectuer des virages avec son ovipositeur et les manœuvrer autour des parties dures des plantes et des fruits. La guêpe peut également faire avancer l'ovipositeur indépendamment, sans le pousser de l'extérieur. L'ovipositeur se scie lui-même dans le bois, pour ainsi dire.

Inspiration de guêpe parasitoïde pour une aiguille chirurgicale ultra-mince

Sur la base de ces informations, Paul Breedveld, Dimitra Dodou et Marta Scali de TU Delft ont développé des aiguilles très fines, flexibles et orientables. Ils se composent de sept tiges ultra-fines se déplaçant indépendamment les unes des autres. «Notre aiguille peut également se déplacer indépendamment à travers le tissu, sans le pousser de l'extérieur», explique Breedveld. "De cette façon, des interventions sont possibles qui nécessitent que l'aiguille soit manœuvrée dans des endroits très profonds et éloignés du corps."

Pour le moment, l'aiguille ne peut effectuer que des virages doux, car on ne sait pas encore exactement comment le parasitoïde peut se diriger avec précision sur les angles vifs. Ce que l'on sait déjà, c'est qu'il n'y a pas de muscles dans l'exercice. La guêpe parasitoïde peut utiliser les muscles de son abdomen pour contrôler les différentes parties, mais on ne sait pas encore exactement comment elle le fait.

Les chercheurs espèrent éventuellement combiner les aiguilles avec des tubes et d'autres systèmes pour administrer des médicaments à des endroits du corps difficiles à atteindre.


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